///. česká ichtyologická konference byla uspořádána v rámci VIII. vodňanských rybářských dnů 1998
Poznámka redakce: Za jazykovou a věcnou stránku referátů odpovídají jednotliví autoři. Editor provedl pouze nezbytné úpravy pro přípravu tisku.
J. Mikešová (red.). 1998: Sborník referátů z III. české ichtyologické konference
Vydal Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech. Zátiší 728/11, 389 25 Vodňany, Česká republika jako svou neperiodickou publikaci © Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech E-mail: vurh @ jcu.cz ISBN 8 0 - 8 5 8 8 7 - 2 0 - 7 Tisk: VÚRH JU Vodňany a Tiskárna Public - M. Kreuz, 389 01 Vodňany
PRODUKCE RYB V ČESKÉ REPUBLICE Fish production in the Czech Republic
F. VÁCHA
Účelem tohoto přehledového příspěvku, který má k odborné ichtyologické konferenci nepřímý vztah, je uvést některá výrobní a produkční data o sladkovodním rybářství v České republice za období několika posledních let a tím zarámovat odborné příspěvky konference do obecnějšího produkčního rámce Při zpracování byly využity podklady z VÚRH JU Vodňany, Rybářského sdružení České Budějovice, Českého rybářského svazu, statistiky Celního úřadu ČR a statistiky FAO v Římě Změnou společenských podmínek došlo k přerušení toku informaci mezi výrobními subjekty a terciární sférou Získání údajů o datech týkajících se celkových hodnot objemu a struktury dovozu mořských ryb, produktů mořské akvakultury a výrobků z mořských ryb je v současné době velmi obtížné Jediným zdrojem těchto informací jsou pouze celní statistiky, které ovšem mají velmi malou a nepřesnou vypovídací schopnost U sladkovodního rybářství je, převážně díky Rybářskému sdruženi a aktivnějšímu napojení na mezinárodní instituce (FAO - Food and Agriculture Organisation, FEAP - Federation of European Aquaculture Producers) situace lepší, údaje jsou věrohodné České rybníky jsou většinou člověkem vytvořené ekosystémy, které nahradily původní mokřady v mělkých terénních sníženinách Je tím z velké míry konstituována jedna z podmínek pro produkci ryb jako kvalitní potraviny s mimořádnou biologickou hodnotou Je obecnou pravdou, že výroba a produkce ryb mají v naší zemi dlouholetou tradici Chov ryb v rybnících je na dobré úrovni a v podstatě je vyvážený ve vztahu mezi intenzifikací, ekonomikou výroby a ekologickými podmínkami Na rozdíl od některých ostatních zemí, kde je produkce ryb větší míře založena na pokrmování krmnými směsmi dokázali chovatelé ryb v České republice úspěšně zvýšit produkci lepším využitím přirozené potravy v rybnících V těchto spojitostech lze říci, že ryba (kápi) produkovaná v našich podmínkách má právě díky vysokému podílu přirozené potravy (zooplankton, bentos) vysokou kvalitu masa Důkladnější vědecké poznání kvality a nutriční hodnoty českého kapra nebylo dříve důkladněji studováno Až nyní začíná být předmětem detailnějšího studia Jsou potvrzovány výhody rybího masa v lidské výživě, zejména z pohledu kvality dietních proteinů a biologicky aktivních látek Rybí maso má mimořádně vhodný poměr a zastoupení aminokyselin a zejména složení mastných kyselin je pro člověka maximálně příznivé. Polynenasycené mastné kyseliny řady omega 3,
3
obsažené v tuku ryb - zejména kyselina eikosapentaenová a kyselina dokosahexaenová, představují mimořádně cenný nutriční zdroj těchto látek
Základní ukazatele výroby
Produkce ryb v České republice V ČR je více než 51 tisíc ha rybníků, celková vodní plocha představuje 1591 km-2. V rámci Rybářského sdružení, profesní organizace rybářů, je sdruženo 37 subjektů s chovem ryb Ti hospodaří na ploše zhruba 33,5 tisíce ha rybníků zabezpečují produkci ryb chovem na úrovni 14 250 tun v roce 1997 Ostatní chovatelé zajišťují chov ryb převážně extenzivním způsobem na ploše zhruba 2 tisíce ha rybníků V roce 1997 okolo 100 subjektů - právnických i fyzických osob dosáhlo produkce 600 tun tržních ryb Místní organizace (asi 500 rybářských svazů) na ploše téměř 10 t i s í c ha rybníků produkuji násady hlavních a doplňkových druhů ryb a v rybnikářských revírech provádí lov ryb na udici
Tab Příslušnost subjektu s chovem ryb Členové Rybářského sdruženi Nečlenové Rybářského sdružení Ostatní chovatele Místní organizace CRS
Počet subjektů s chovem ryb 37
Výměra rybníků v ha 33 450
Tržní produkce ryb v tunách 14 250
31
6 150
2 650
100 právnických a fyzických osob 500
2 000
600
10 000 (rybářské revíry včetně ostatních vodních ploch)
3 500 (samozásobení, naturální produkce)
Spotřeba ryb v České republice je velnu nízká Relativně vyšší spotřeba sladkovodních ryb je jižních Čechách, to je v oblasti s největší produkcí ryb Spotřeba ryb zde dosahuje 1,9 až 2 kg na osobu a rok Na druhé straně jsou oblasti v severních a východních částech České republiky, kde spotřeba ryb je na úrovni pouze 0,3 kg na osobu a rok To ve skutečnosti představuje jednu porci kapra během vánoční večeře
Tab 2: Objem zpracovaných ryb
(v tunách živé hmotnosti)
Rok
1990
1991
1992
1993
Objem zpracovaných ryb
3,8
2,2
2,3
1,5
1994 1,6
4
1995 1,7
1996 2,1
1997 1,3
Tab 3
Celkové rozdělení využití ryb v České republice (1996) Produkce
Dovoz
Export
(výlov cel-
Celková
Spotřeba na
spotřeba
osobu
kem) 1000 tun živé hmotnosti 8,1
59,4
akvakultura
46 4
mil USD
sport rybářství
89
mil USD
celkem
55 3
mil USD
Ryby pro lidskou spotřebu
21,7
Ryby pro krmeni a ostatní účely
1
Charakteristika sektoru Počet zaměstnaných (1996)
2 600
Primánu sektor
2 500
Sekundami sektor
100
Hodnota výlovu
(1996)
kg/rok
45,8
5
5,9
Tab 4
Produkce ryb z chovu v České republice za období 1994 - 1996
Chov ryb sani o sobe nemůže existovat, protože je podmíněn řadou vzájemně provázaných a podmiňujících se faktoru Jeho rozvoj podmiňuje nejen prostředí a znalost produkční technologie ale přinejmenším stejnou měrou i ekonomika, marketing a vývoj. Nepřímo se uplatňuji faktory sociální tradice a zvyklosti a stav infrastruktury Vlastni chov tedy chovatelská technologie je jen jednou z komponent celého procesu produkce ryb a jejího zhodnoceni Nedílnou součásti rozvojové strategie je vývoj nových výrobků, propagace a reklama Obecné je přijímán názor, že je vetší problém rybu zhodnotit a prodat než ji odchovat Každý průzkum trhu s rybami a rybinu výrobky uvadl, jako jeden ze zásadních postřehu ze významná část potenciálních konzumentů odmítá ryby pro obsah jejich kosti Vyřešeni tohoto problému a cestou k rozšíření trhu se nabízí ve širším zavedeni výrobku bez kosti ať už ve formě filetu nebo zpracovaného \\robku Podcení úlohy propagace je dalším nebezpečným prvkem při rozvoji podniku Velký počet nových vazeb, který se nyní uplatňuje se nepřímo projevuje v v posunech obchodu s rybami Na jedné straně je zaznamenán obrovsky meziroční narůst v obchodu s mořskými rybami, kdy v meziročním srovnaní 1995/1996 došlo k nárůstu objemů obchodovaných ryb o 32 % \ roce 1995 bylo dovezeno 34 735 tisíc tun a v roce 1996 už 45 800 tisíc tun To jsou opravdu mimořádná čísla Je z nich však potřeba mít alespoň dva okruhy poznatků Za prve je potěšitelné, že obecně stoupa spotřeba rybího masa na obyvatele To má svoji velkou roh při zlepšovaní zdraví lidi Druhy směr pohledu je důležitý zejména pro producenty sladkovodních ryb Produkce sladkovodních ryb v České republice již léta stagnuje, systematicky se ani nebuduje domácí trh a je zcela pominut vývoj nových výrobků Ke škodě sladkovodního rybářství spotřebitel upřednostňuje mořské ryby a výrobky z nich
Tab 6
Cena kapra 1. třídy v obchodní síti
(za
1 kg živé hmotnosti)
Rok
Cena
Index
Hodnota indexu
1997
70,08
1997/1996
135
1996
51,76
1997/1995
172
1995
40,68
1997/1994
161
1994
43,57
1997/1993
218
1993
32,16
7
Tab 7
Dovoz mořských ryb, mořských živočichů a produktů (v roce 1995) Čerstvé chlazené ryby
300.713 kg
makrela
199 312 kg
treska
19 752 kg
sleď
30010 kg
kambala
1 758 kg
ostatní
49 881 kg
Zmrazené ryby
12 787 563 kg
losos
243 499 kg
pstruh
170 829 kg
platýz
69 099 kg
kambala
2 760 kg
tuňák
7 809 kg
treska
26 799 kg
makrela
7 116 690 kg
sleď
3 735 504 kg
ostatní
1 383 152 kg
játra, mlíčí, jikry
31 422 kg
Rybí filety a jiné výrobky
20 293 409 kg
čerstvé chlazené
224 138 kg
zmrazené filety
14 025 990 kg
suri mi a podobné
115 624 kg
ostatní
5 927 657 kg
Uzené, sušené, solené a marinované ryby
983 643 kg
Humři, garnáti, krevety, krabi
111 905 kg
Měkkýši
257 053 kg
CELKEM
34 734 286 kg
Adresa autora Ing František Vácha, CSc , Výzkumný ústav rybářsky a hydrobiologický Jihočeské university, pracoviště České Budějovice,Studentská 13, 370 05 České Budějovice
8
ČR chované akvakulturní linie, která se zpravidla dokumentuje pomocí morfometrických a genetických charakteristik. Proto prezentujeme v tomto příspěvku morfometrickou charakteristiku vzorku populace tohoto druhu, chovaného v teplovodním rybářském zařízení v Tisové.
METODIKA A MATERIÁL Materiál analyzovaných ryb byl získán v rybí farmě Tisová dne 1.9.1995. Celkem bylo morfometricky zpracováno 61 ks juvenilních a adultních jedinců, jejichž délka těla (SL) byla 79-290 mm (prum. = 172,4 mm) a hmotnost 20,5-900.0 g (prům. = 274.4 g). U každého jedince bylo zjišťováno 9 meristických a 33 plastických znaku. Pro srovnání s daty publikovanými v literatuře bylo použito 6 meristických a 6 plastických znaků (počet tvrdých a měkkých paprsků v dorzální a anální ploutvi, počet paprsků v prsní ploutvi, počet vnějších žaberních tyčinek na prvním žaberním oblouku, délka těla, délka hlavy, předhřbetní. předprsní a předřitní vzdálenost a maximální výška těla). Při zjišťování jednotlivých znaků bylo postupováno podle metodiky H o l č í ka a H e n s e l a ( 1 9 7 2 ) a Ho1číka (1989). Meristické znaky byly komparovány v absolutních hodnotách, plastické znaky v relativních (procentických) hodnotách, vztažených k délce těla. Význam rozdílu párových průměrů byl vyhodnocen pomocí procentických hodnot a hodnot koeficientu diference a Studentova t-testu.
VÝSLEDKY A DISKUSE Doba a původ introdukce okounovce nilského do České republiky jsou dobře dokumentovány ( O l i v a in litt. 1990. B a r u š a O l i v a 1995. M a t ě n a a M a t ě n o-v á 1996). Import ryb tohoto druhu se uskutečnil v srpnu 1985 stážistou Přírodovědecké fakulty University Karlovy v Praze Dr. A.M. Khalidem. CSc, z jedné lokality v blízkosti Chartúmu (Súdán). Tato kolekce juvenilních ryb byla Prof.RNDr. O. Olivou, CSc, rozdělena na početně menší skupiny (5-10 ryb), které byly předány k dispozici vědeckým a rybnikářským institucím (seznam viz. O l i v a in litt. 1990). Je průkazně zjištěno že základem současného akvakulturního chovu okounovce nilského na farmě v Tisové je pouhých 9 jedinců, kteří byli předáni v roce 1985. t.č. Státnímu rybářství v Českých Budějovicích, a po úspěšné reprodukci určeni k dalšímu chovu na farmě v Tisové (M a t ě n a a M a t ě n o v á 1996). Akvakulturní chov této linie v teplovodních podmínkách zahájili na této farmě v roce 1986 Ing. J. Dvořák. Ing. J. Ryšavý a Ing. A. Opat. Námi morfometricky 10
menší, než u materiálu Libosvárský a Bishara (1987) a naopak maximální výška těla byla o 5.3% vyšší. Uvedené rozdíl) jsou podle našeho názoru důsledkem akvakulturního chovu. Obrazové srovnání okounovce nilského chovaného na farmě Tisové v letech 1988-1989 a \ roce 1995 s okounovcem nilským v\ obraženým a popsaným Bou1engerem (1915) je uvedeno na Obr. 1. Z uvedených výsledku je zřejmé, že od roku 1915 byly u okounovce nilského různými autory zjištěn) významné rozdíly v počtu žaberních tyčinek a ve formě těla. Ostatní významné determinační znaky zůstaly zachovány Tah. 2. Srovnání vybraných plastických znaků okounovce nilského (O. niloticus), /. akvakultury z Tisové (naše výsledky) a z jezera Manzalah (Libosvárský a Bishara 1987). Znak Naše data Libosvárský a Bishara (1987)
1 Délka těla (mm) v % SL 2 Délka hlavy 3 Předhřbetní vzdal 4 Předprsni vzdal 5 Předřitni vzdal 6 Výška těla max ;
samci + samice samci rozmezí prům SD rozmezí 79 - 290 172,4 59,5 65 - 240 26,9 - 34,4 32,4 - 40,7 33,5 - 45,0 65,4 - 78,0 36,4 - 46,3
31,1 36,2 39,6 72,6 41,0
1,8 1,7 2,1 3,3 2,3
30,3 - 35,5 32,5 - 38,2 37,4 - 43,6 68,3 - 78,6 33,3 - 46,3
samice prům S D rozmezí 154,5 50,4 8 0 - 1 8 0
prům S D 141,1 29,8
33,3 36,2 40,8 73,0 39,7
33,9 37,3 40,6 73,2 38,2
12 1,3 1,5 2,6 2,9
31,4 - 37,9 34,0 - 39,8 38,5 - 43,0 69,6 - 77,5 35,0 - 42,9
1,4 1,6 1,2 2,4 1,7
PODĚKOVÁNÍ Autoři děkují Ing. Petru Jankovskému za pomoc při zpracování základních dat. Při výzkumu bylo využito finanční podpory Grantové agentury Akademie věd České republiky. Grant č A 6087804. LITERATURA ABU GIDEIRI.Y.B.. 1984: Fishes of the Sudan. Khartoum University Press. Khartoum, 166 s. ADÁMEK.Z., 1994: Letní chov tilapie a sumečka afrického v rybnících. Edice metodik č. 43.Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Vodňany 1994, 12 s. ADÁMEK.Z., MAREŠ J., 1990: Results of pilot experiments in tilapia (Oreochromis niloticus) cage culture under pond conditions in Czechoslovakia. In: EIFAC/FAO Symposium on production enhancement in still water pond culture. Prague, s. 351-354. ADÁMEK.Z.. SUKOP.L 1995: Summer outdoor culture of African catfish (Clarias gariepinnus) and tilapias (Oreochromis niloticus and O. aureus). Aquat Living Resour. 1995, 8: 445-448. BARUŠ,V„ OLIVA.O. (eds.), 1995: Fauna ČR a SR. Sv. 28/1. Mihulovci - Petromyzontes a ryby - Osteichthyes. Academia Praha. 624 s. BOULENGER,G.A.. 1915: Catalogue of the fresh-water fishes of Africa in the British museum (Natural history). Volume III. London. British Museum (Natural history). Cromwell Road, S.W., s. 162-166. DVORAK..J., KOUŘIL,.J.. RYŠAVÝ,.J. 1989: Ryby známé a neznámé.Tilápie - nový objekt chovu ryb v ČSSR. Rybníkářství, 1989(1), s. 27-30. HANEL,L., 1990: O růstu cichlidy Oreochromis niloticus. Akvárium-terárium, 33(5): 7-9. HANEL.L., 1990: Růst cichlidy Oreochromis niloticus v nádrži Gebel Aulia. Zbor. referátov z konf. Ichtyol. sekce Slov. zool. spol. pri SAV, Bratislava, s. 68-69. 13
Jeseter sibiřsky (chov CR) Jeseter malý Znak
Paprsky D Paprsky A Hřbet štítky Postr. štítky Břišni štítky Žab.tyčinky Fulcrae C
Prokeš rozmezí
kol (1997) n=84 prum S
36-49 20-29 11-17 39-50 9-13 31-38 25-41
41 4 24 135 44,8 106 34,8 33 4
(Československý
úsek Dunaje)
Oliva a Chitravadivelu (1972)
Holčík (1983) n=87
D
rozmezí
prum
dif (%)
rozmezí
prum
SD
dif (%)
3 35 1 94 1 06 2,17 1 07 1,88 2 93
39-47 23-39 13-15 59-66 12-16 14-23 26-38
42 6 28 2 137 62,6 14 1 19,2 32 8
39,7
39-47 23-39 13-15 59-66 22-16 24-23 26-38
38 4 21 8 137 64,2 142 20,1 33 4
3 28 3 62 19 7,47 1 35 3,35 3 93
43,3
-44,8
Tab. 2. Plastické znaky u jesetera sibiřského (Acipenser baerii) a ( jesetera . malého A.ruthenus). Oliva a Chitravadivelu (1972) prošetřili 16 jedinců. Jeseter sibiřsky
(chov CR) Jeseter
Znak
Prokeš a kol (1997) rozmezí prum
TL (mm) v % TL
14 8-35 0
25
Délka hlavy
21 3-27 5
Výška těla
9 8-13 4
V t min
malý (Československy usek
o
Dunaje)
(1972) Holčík (1983) (%) rozmezí prům
82
n=84 Oliva a Chitravadivelu St D rozmezí prů- i rr 5 49 42 7-50 8 42 84 dif
24
55
1
11 18 0-28 0
9
1
15
0
79 5 9-9 8
8
2 5-3 3
2
81
Délka D
6 9-12 2
10
26
Výška D
7 3-10 4
8
Délka A Výška A
2 7-6 5 6 3-10 4
Výška P Výška V
21
-42,2
n=87 S D dif (%)
22 9-57 0
45 25
-10
8 16 8-25 4
22 04
-30
4 9 5-13 1
11 07
1 91 3
5
3
08
0 41 9
6
1 07 4
3
02 2 4-4 6
3
4
21
2 5-3 6
0
77 9 0-14 0
11
2
9
2 9 2-12 7
10 66
76
0
61 5 3-10 0
7
-20
1 3 9-8 8
7
18
4 8
73 18
0 0
73 5 1-8 0 75 6 9-110
5 7
9 9
24 -3
7 3 0-6 7 4 6 3-10 3
5 8
15 44
10,2-16 2
13
02
1
14 13 0-22 0
17
3
32
9 14 0-19 9
6 2-8 9
7
32
0
56 5 5-9 2
6
8
-7
1 7 6-10 2
Predoč vzd Prům oka
45 3-60 0 5 1-9 4
54 7
03 33
2 0
45 42 0-54 0 92 7 6-10 0
47 8
1 8
-12 20
8 27 8-49 2 1 57-10 4
Zaoč vzd
31 5-41 6
36
23
2
01 38 0-51 0
45
3
25
Délka vousku
14 4-21 7
19
99
2
41 17,0-24 0
21
7
8
6 31 1 3 -10
4
11 -18 0 56 8 0 76 3
9 2
16 99
1 06 30
6
8
0 57 21
4
44 08 7 83
3 11 -18 1 12 6
4 8
41 3-55 2
47 48
3 05 31
1
6 16,6-26,9
20 72
1 78 3
6
89
v % délky hl
17
Obr. 1. Nahoře - jeseter malý (Acipenser ruthenus), podle Baruše a Olivy v (1995). dole - jeseter sibiřský (A baerii), podle Prokeše a kol (1997)
Obr 2 Vlevo - hlava krátkorypé a dlouhorypé formy jesetra malého (A ruthenus), podle Holčika (1989), vpravo - hlava krátkorypé a dlouhorypé formy jesetera sibiřského (A baerii), podle Prokeše a kol (1997)
18
MORFOMETRIE, ONTOGENEZE A RUST LAREV SUMCE VELKÉHO (SILURUS GLANIS) CHOVANÉHO V EXPERIMENTÁLNÍCH PODMÍNKÁCH A KRMENÉHO PŘIROZENOU A GRANULOVANOU POTRAVOU MORPHOMETRY, ONTOGENY AND GROWTH OF EUROPEAN CATFISH SILURUS GLANIS) LARVAE REARED UNDER EXPERIMENTAL CONDITIONS AND FED BY NATURAL AND PELLETED FEED M. PROKEŠ, V. BARUŠ, M. PEŇÁZ, J. HAMÁČKOVÁ, J. KOUŘIL SOUHRN
VÝSLEDKY Volná embrya se v době vysazení do pokusu vyznačovala velkou hlavou s malýma očima, 3 páry vyvíjejících se vousků, velkým vejčitým žloutkovým váčkem, širokým ploutevním lemem a pigmentovaným tělem. Stáří nasazených jedinců bylo 3 dny, celková průměrná délka 9.1 mm a průměrná hmotnost 0,0076 g. V době zahájení smíšené výživ\ (endogenní a exogenní). tj. po příjmu první vnější potrav) ( L I ) byl} larvy krmené zooplanktonem dlouhé 10.2 mm (4-tý den stáří) a larvy krmené granulemi dlouhé 11.3 mm (5-tý den stáří). Část /loutku byla stále nespotřebována. Zažívací trakt byl nořen vbíjejícím se jícnem, žaludkem, střevem a funkčním anusem. Délka hlavy tvořila 18% z celkové délky, délka tělní části tvořila 21 % a délka ocasní části tvořila 60 %. Horizontální průměr oka tvořil pouze 12.6% z délky hlavy. Všechny larvy konzumovaly podávané kulaté granule, jejichž velikost byla 0,25 mm. Ve stáří 6 dnů při TL 12.8 mm (L2) byl zaregistrován poprvé základ plynového měchýře a základ hřbetní ploutve na začátku dorzální části ploutevního lemu. Žloutek byl téměř úplně resorbován (spotřebován). Ve stáří 8-9 dnů při TL 14.6-15.5 mm (L3) došlo k významné změně v intenzitě příjmu potravy v důsledku dobře vyvinutého plynového měchýře a zažívacího traktu. U plynového měchýře bylo zřetelně patrné jeho spojení s jícnem pomocí ductus pneumaticus. Žaludek byl masivní, střevo bylo vždy vpravo od žaludku a vytvářelo dvě kličky před přechodem v anus. Objem zažívacího traktu se výrazně měnil v závislosti na jeho naplnění potravou. Larvy intenzívně přijímaly potravu, což se projevilo v rychlém zvyšování hmotnostní kondice. Ve stáří 15-16 dnů při TL 21,0-21,7 mm (L5) byly pozorovány první příznaky nastupujícího kanibalismu (okusování očí a ocasní ploutve) a potravní nedostatečnosti u larev krmených granulovaným krmivem. K ukončení larvální periody vývoje (L6-J1) došlo u jedinců krmených přirozenou potravou ve stáří 26-31 dnů při TL 30-35 mm a u jedinců krmených experimentálními granulemi až ve stáří 33 - 39 dnů při TL 28-30 mm. Jedinci krmeni granulemi měli v závěru pokusu změněný tvar těla. kde dominovala zejména velká hlava. Do stáří 16 dnů (TL = 21,9 mm) nebyly zjištěny rozdíly u larev krmených živou a umělou potravou. V dalším období chovu až do konce pokusu se však postupně snižovala intenzita délkového růstu u larev krmených granulemi. Diference průměrné TL činila na konci pokusu dne 3.8. ve stáří plůdku 39 dnů 46,6 %. Rozdíly obdobného charakteru byly zjištěny také u denních přírůstků a specifické rychlosti růstu. 23
K postupnému snižování intenzity hmotnostního růstu docházelo od 21. dne věku larev. tj. od hmotnosti 0.1369 u skupiny larev krmených zooplanktonem (zoop.), nebo od hmotnosti 0.1240 g u skupiny larev krmených experimentálními granulemi (gr.). Na konci pokusu činil rozdíl průměrné hmotnosti mezi srovnávanými skupinami plůdku 137 % v neprospěch larev krmených granulemi. V období prvních 7-8 dnu života plůdku sumce velkého se v souvislosti s postupným vstřebáváním žloutku hmotnostní kondice postupně snižovala (1.01-0.69 při krmení zoop. a 1.01-0.78 při krmení granulemi). V dalším období chovu až do stáří 17 dnu se hmotnostní kondice veškerého plůdku postupně zvyšovala až na úroveň hodnoty 0.97-0.99. Od 18. dne stáří (22.5 mm TL- zoop.. 22.3 mm TL-gr.) se hodnota K měnila jinou intenzitou u plůdku krmeného zooplanktonem, než u plůdku krmeného granulemi. Vyšší hodnot) K byly zjištěny u larev krmených granulemi jejichž vývoj i růst byl pomalejší. V posledním dni pokusu činil rozdíl v hodnotě K 37.6 % ve prospěch larev krmených granulemi. U obou experimentálních skupin ryb byla registrována jen ojediněle přítomnost vývojových anomálií (pokřivení páteře, absence jednoho nebo obou očí. zkrácení ocasního násadce, absence ocasní ploutve, deformace hřbetní nebo řitní ploutve, vyhřeznutí střeva a částečná nebo úplná absence pigmentace těla). Ze vzorku 348 larev a juvenilních jedinců krmených zooplanktonem byly vývojové anomálie zjištěny u 7 jedinců (2.01%). Ze vzorku 381 jedinců krmených umělým granulovaným krmivem byly vývojové anomálie zjištěny u 13 (3.41° o). Zvláštní kategorií exteriérových vad larev a juvenilních jedinců je poškození ocasní ploutve a očí vzájemným okousáváním, které obvykle naznačuje významnou potravní deficienci a zvýšený predační tlak ryb. U experimentální skupiny krmené zooplanktonem jsme toto charakteristické poškození zjistili pouze jednou, a to 16. den pokusu u 6 jedinců (1.72%). U skupiny ryb krmených umělým granulovaným krmivem bylo toto poškození poprvé registrováno až 22. den pokusu, potom však ojediněle i v dalších dnech (25. až 28. den pokusu). Celkem bylo zjištěno v této skupině 5 takto poškozených ryb (1.31%). Na tomto základě konstatujeme, že u žádného z obou typů testovaných krmiv nebyl zjištěn významný příčinný vztah k poškození ocasní ploutve okousáním.
DISKUSE V rámci srovnání s fytofilními cyprinidy se volná embrya a larvy sumce velkého odlišují specifickými znaky o nichž referují Kryžanovskij (1949), Ginsburgová (1950),
24
ANALÝZA A SYSTÉM MONITORINGU VODNÍCH EKOSYSTÉMU THE ANALYSIS AND MONITORING SYSTEM OF AQUATIC ECOSYSTEM Z. SVOBODOVÁ Souhrn Předložena práce je výsledkem projektu „Hodnocení zatížení ryb cizorodými látkami pomoci biochemických markerů" a řady předchozích projektů zabývajících se monitoringem vodního prostředí Prače ukazuje na potřebu současného provádění chemického a biologického monitoringu a hodnotí výhody a nevýhody jednotlivých metodik používaných při monitoringu akvatického prostředí Předložen byl následující návrh systému biologického monitoringu pro hodnoceni toxických účinků polutantů v lokalitách povrchových vod bioindikace na úrovni biocenoz, vyšetřeni zdravotního stavu ryb, posouzeni histopatologickych změn tkání ryb, posouzení změn na krevních buňkách, stanoveni genotoxicity vodního prostředí, stanovení aktivity cytochromu P4501A, stanoveni parametrů oxidativního stresu (GST), hodnocení vitelogeneze u samců Navržený system není uzavřeny, ale naopak je potřeba tuto problematiku dále rozvíjet a upřesňovat
V průběhu let 1995-1997 byl ve Výzkumném ústavu rybářském a hydrobiologickém JU ve Vodňanech řešen projekt NAZV „Hodnocení zatížení ryb cizorodými látkami pomocí biochemických markem". Spoluřešitelem tohoto projektu byl RNDr. Miroslav Machala, CSc. z Výzkumného ústavu veterinárního lékařství v Brně a MVDr. Petr Drábek z Veterinární a farmaceutické univerzity Brno. Modelové a terénní studie provedené v rámci řešení tohoto projektu ukazují na potřebu propojení chemického a biologického monitoringu prováděného v akvatickém prostředí. Hodnoty biologických a především biochemických markem kontaminace jsou komplementární k analytickým datům získaným v chemickém monitoringu. Ukazují reálné zatížení ryb z dané lokality, a to na základě sledování specifických účinků a specifických mechanismů toxicity. Studie provedené v rámci tohoto projektu jsou základem pro vypracování systému biologického monitorování toxických efektů cizorodých látek v recipientech povrchových vod. Výsledky je možno využít pro cílené studie prováděné v rámci resortů jednotlivých ministerstev (např. MZe, MZP) a orgánů státní správy (např SVS, hygienická služba). Na základě výsledků řešeného projektu a na základě zkušeností získaných při monitorování kontaminace povrchových vod v minulých létech lze uvést následující analýzu metodik chemického a biologického monitoringu, včetně návrhu systému biologického monitoringu pro hodnocení toxických účinků polutantů v lokalitách povrchových vod Chemický monitoring je velmi významnou složkou monitorování kontaminace vodního prostředí. V následujících bodech je uvedena analýza problematiky s návrhy na upřesnění metodických přístupů: k monitorování cizorodých chemických látek, které se významně nemetabolizují (např. kovy, PCB, DDT a jeho metabolity, izomery HCH, HCB, triaziny), jsou využívány ryby jako konečná složka potravního řetězce ve vodním prostředí; k monitorování cizorodých látek, které se v rybách významně metabolizují (např. PAH), je nutno využít dalších složek vodního prostředí, především sedimentů dna. Jak ukazují výsledky chemického monitoringu z posledního období bude vhodné i v těchto případech využívat ryby jako indikátory a stanovovat některé metabolity polutantů, např hydroxypyren ve žluči jako metabolit PAH; 27
i analýza ostatních složek vodního prostředí je významným ukazatelem stavu jeho kontaminace. Nejvýznamnější je zoobentos (na tekoucích vodách především pijavky r. Erpobdella), který monitoruje stav kontaminace povrchové vrstvy sedimentů. Jedná se o tu část sedimentů, která je v přímém kontaktu se zástupci organismů potravního řetězce ve vodním prostředí. Zde je potřeba na příkladu řeky Skalice uvést následující možnou eventualitu. Sedimenty řeky Skalice jsou v celé své vrstvě zatížené PCB. Pouze povrchová vrstva je překryta nekontaminovanými částicemi. Tím výsledky chemického monitoringu provedeného u zoobentosu a ryb vykazují pokles kontaminace. Ale v případě posunu nekontaminované povrchové vrstvy (např. při přívalových deštích, záplavách) může dojít k odkrytí kontaminované části a k opětnému přechodu PCB do potravního řetězce; v rámci zefektivněni práce je potřeba přejít od plošného k cílenému chemickému monitoringu. Do současné doby byla na území ČR provedena řada šetření, která umožňují vytipovat na jednotlivých sledovaných lokalitách indikátorové druhy ryb. Tyto ryby reprezentující nedravé a dravé druhy jsou využívány k chemickému monitoringu zatížení dané lokality (např. cejn velký na Labi, jelec tloušť na řece Moravě, plotice obecná, cejn velký a okoun říční na řadě údolních nádrží); vedle chemické analýzy svaloviny je potřebné provádět i analýzy dalších orgánů. Z hlediska hygieny potravin je potřebné provádět analýzy gonád. z hlediska posouzení stupně kontaminace analýzy parenchymatózních orgánů (např. významným ukazatelem kontaminace sledované lokality rtutí je poměr mezi obsahem Hg ve svalovině a v játrech, případně v ledvinách a v gonádách); v posledním období je řada prací věnována též chemické analýze parazitů 17b, např. na lokalitách zatížených olovem je zjišťován jeho zvýšený obsah i v endoparazitech; velmi významných výsledků v rámci chemického monitoringu lze dosáhnout při prováděni opakovaného několikaletého sledování vybraných lokalit. Tímto lze zachytit změny v přísunu nebo ubýváni cizorodých látek, případně další změny ve vodním prostředí (např. posuv sedimentů a odhalení staré zátěže na řece Skalici v roce 1995 mělo za následek zvýšeni obsahu PCB v rybách a pijavkách, nebo změny ve fyzikálně chemických a biologických procesech v povrchové vrstvě sedimentů zapříčiňují změny v přechodu polutantů do potravního řetězce - viz UN Želivka, Lučina a další údolní nádrže, kde po jejich napuštění se velmi zintenzivňují procesy přechodu rtuti do potravního řetězce); velmi významným momentem pro další zefektivnění chemického monitoringu je využití statistických metod. Tyto metody je nutno použít na začátku monitoringu, tzn. při jeho plánování a zejména při zpracovávání a vyhodnocováni výsledků monitoringu. Statistickou analýzu je nutno brát jako nezbytnou součást celého procesu chemického monitoringu.; v neposlední řadě je úkolem chemického monitoringu posuzovat ryby (svalovina, gonády a další orgány) z hlediska jejich hygienické kvality. Znamená to vytypovaní zatížených lokalit a posouzení vhodnosti či nevhodnosti konzumace 17b, případně na zatížených lokalitách doporučeni maximálního množství 17b vhodného ke konzumaci. Z hlediska posuzování hygienické kvality je potřeba stanovovat polutanty rovněž v jejich toxické formě, např. rtuť jako celkovou a jako metylrtuť. Nevýhody chemického monitoringu: prakticky nikdy nelze v rybách a v jednotlivých složkách vodního ekosystému stanovit všechny polutanty a jejich metabolity;
28
i kdyby výsledky chemických analýz tkání ryb- složek-vodního prostředí byly co nejpodrobnější, nelze nikdy s přesností stanovit jejich společný toxický efekt To umožňuje pouze biologický monitoring. Biologický monitoring má na jedné straně řadu předností, na druhé straně řadu úskalí, zejména u vodních organismů. Předností biologických a biochemických indikátorů kontaminace ("biomarkerů") je jejich schopnost vypovídat o vlivu kontaminace sledované lokality v celém jeho komplexu, se všemi synergistickými a antagonistickými vlivy mezi jednotlivými znečišťujícími komponenty. Toxické látky v subletálních koncentracích způsobují změny hodnot hematologických, biochemických ukazatelů, ukazatelů nespecifické imunity, vyvolávající patologickoanatomické a zejména histopatologické změny tkání ryb. Tyto změny by mohly být využity k posouzeni stavu zatížení jednotlivých lokalit povrchových vod. Avšak u ryb existuje tak široké rozmezí fyziologických hodnot hematologických a biochemických ukazatelů ovlivněné druhem, věkem, pohlavím, ročním obdobím, reprodukčním cyklem atd., že prakticky v terénu nelze odlišit, zda se jedná o změny fyziologické nebo o změny vyvolané působením různých polutantů. Jsou proto hledány takové biomarkery, které by intenzívně odrážely vliv znečišťujících látek a přitom by výrazně nepodléhaly fyziologickému kolísání. V rámci řešení projektu byly využity následující biologické markery hodnocení kontaminace povrchových vod: sledování změn dluhového a věkového spektra ichtyocenóz a abundance rybí obsádky Bioindikace na úrovni společenstva má především souhrnný charakter, tj. detekované změny jsou kumulativním výsledkem více vlivů a faktorů působících ve vodním prostředí (znečištění, úpravy toků apod.). Výsledky bioindikace na úrovni společenstva nejsou uvedeny v této práci, jsou součástí projektů spolupracujíc ích organizací (VÚV Praha, Hydrobiologický ústav AV České Budějovice, CRS atd.), které se zúčastnily terénního sledování; vyšetření zdravotního stavu ryb (klinické, patoanatomické a v případě potřeby další specializované) je běžnou a velmi významnou součástí biologického monitoringu prováděného na jednotlivých lokalitách povrchových vod (v posledním období se velmi rozšířilo parazitární vyšetření ve vztahu ke kontaminaci vodního prostředí); posouzení histopatologických změn tkání ryb - toto vyšetření je jedno z nejvýznamnějších vyšetření prováděných v rámci biologického monitoringu: podmínkou úspěšnosti správného vyhodnocení změn je odběr vzorků tkání ihned po odlovení ryb, toxické efekty kontaminovaného prostředí vyvolávají nejvýraznější histopatologické změny v parenchymatóznich tkáních ryb; proto k těmto účelům doporučujeme vyšetření jater (hepatopankreatu), sleziny kraniální (hemopoetické) a kaudální části ledvin, histopatologické změny nejsou specifické, obecně odráží komplexní vliv daného prostředí na organismus ryb; určitá specifita byla nalezena u ryb po působení PCB v modelových pokusech a tytéž nálezy převažovaly na lokalitách dlouhodobě zatížených PCB, na základě histologického vyšetření lze usuzovat částečně i na mechanismus účinku působení jednotlivých látek nebo komlexu látek ve vodním prostředí. histologickým vyšetřením jsou zachyceny i změny ve zdravotním stavu obsádek jednotlivých posuzovaných lokalit; posouzení diferenciálního počtu leukocytů (leukogramu) je významným ukazatelem stavu rybího organismu (zejména imunitního stavu). K jeho změnám dochází při onemocnění a
29
po působení polutantů. Jeho využití jako jedné části systému biologického monitoringu umožňuje posoudit jednak zdravotní stav ryb a jednak vliv kontaminace vodního prostředí na ryby, kdy po působení polutantů dochází k poruchám nespecifické imunity. V tomto druhém případě je vhodné stanovit index stresové zátěže, tzn. poměr mezi procentem lymfocytů a procentem leukocytů myeloidní řady. Navíc vyšetření krevního nátěru umožňuje posoudit změny na erytrocytech a leukocytech (rozpady, vakuolizace, granulace atd.); - metoda stanovení frekvence výskytu mikrojader v erytrocytech ryb (MNT) je orientační metodou stanovení genotoxicity vodního prostředí. Jde o metodu provozně jednoduchou, která byla využita při modelových testech toxicity a následně při monitorování různých lokalit na území ČR. Pozitivní výsledky (zvýšený výskyt mikrojader) byly nalezeny pouze u ryb na řece Skalici v roce 1994, v následném období došlo i zde k úpravě hodnot MNtestu. Na ostatních lokalitách ČR nebyl MNT pozitivní často i přes významně znečištěné prostředí působící na ryby. Tento rozpor si vysvětlujeme tím, že zejména v podmínkách „polních" testů není známa např. doba mezi vystavením ryb potenciálně mutagenním agens a odběrem vzorků, ani délka perzistence takto vzniklých mikrojader v genomu ryb, ani rozdíly v mutagenním působení na různé věkové kategorie ryb. I přes tyto výsledky doporučujeme MNT ponechat v systému biologického monitoringu jako jednu z metod hodnocení genotoxicity vodního prostředí s tím, že odpovědi na otázky vyvstalé v průběhu dosavadního řešení bude nutné zodpovědět na základě modelových experimentů. K těmto experimentům lze s výhodou využít testů na buněčných kulturách, zavedených ve VURH JU ve Vodňanech, stejně jako moderních cytogenetických metod (průtoková cytometrie, analýza obrazu aj.). Optimalizace metody MNT by měla být rovněž koncipována s využitím světelné i fluorescenční mikroskopie s využitím DNA specifických barvení; - biochemické monitorování vodního prostředí in vivo: 1) v jaterní tkáni vybraných druhů ryb * aktivita cytochromu P4501A (fluorimetrické stanovení 7-etoxyresorufin-O- deetylázy - EROD), jejíž indukce je velmi dobrým a sensitivním biomarkerem toxicity "dioxinového" typu (efekty po expozici koplanámími PCB, polychlorovanými dibenzo-p-dioxiny, částečně mono-o-chlorovanými PCB a PAH); * parametry oxidativního stresu detekující zvýšené prooxidativní procesy resp. susceptibilitu membránových lipidů k oxidativnímu poškození, mikrosomální glutathion-S-transferázová aktivita a in vitro indukovaná peroxidace lipidů v mikrosornální frakci jsou stanovovány spektrofotometricky (oxidativní stres je frekventovaný mechanismus toxicity provázející expozici ryb mnoha cizorodými látkami, např. organochlorovými pesticidy, kovy atd.); 2) v krvi biomarkerem estrogenní aktivity akvatických kontaminantů je koncentrace vitellogeninu (proteinu vitelogeneze) u samců, metodou stanovení je ELISA. xenoestrogeuní aktivita je kvalifikována vůči efektu 17B-estradiolu. Návrh systému biologického monitoringu pro hodnocení toxických účinků polutantů v lokalitách povrchových vod • bioindikace na úrovni biocenóz (sledování změn druhového a věkového spektra ichtyocenóz a abundance rybí obsádky);
30
• vyšetření zdravotního stavu ryb (klinické, patoanatomické a v případě potřeby další specializované); • posouzení histopatologických změn tkání ryb (zejména jater, sleziny. kraniální a kaudální ledviny); • posouzení diferenciálního počtu leukocytů (leukogramu), stanovení indexu stresové zátěže a posouzení změn na krevních buňkách; • stanovení genotoxicity posuzovaného vodního prostředí pomocí orientační screeningové metody MNT, případně pomocí dalších metod hodnotících genotoxicitu; • stanovení aktivity cytochromu P4501A (fluorimetrické stanovení 7-etoxyresorufin-Odeetylázy - EROD) v mikrosomálni frakci jaterní tkáně; • stanovení parametrů oxidativního stresu, a to stanovení aktivity glutathion-S-transferázy (GST) a peroxidace lipidů v mikrosomální frakci jaterní tkáně; • stanovení koncentrace vitellogeninu v krevní plasmě samců ryb. Návrh systému biologického monitoringu kontaminace akvatického systému zahrnuje hodnocení řady parametrů, a to od obecných (bioindikace na úrovni biocenóz) po velrni specifické (hodnocení vitelogeneze u samců). Navržený systém není uzavřený, ale naopak je potřeba v rámci dalších navazujících výzkumných projektů tuto problematiku rozvíjet a upřesňovat. Biologický monitoring kontaminace vodního prostředí má vysoce interdisciplinární charakter. Výzkum byl uskutečněn za podpory Národní agentury pro zemědělský výzkum MZeCR (projekt IE 0950975161). Přehled prací zpracovaných a publikovaných v průběhu řešení projektu: Machala, M., Petřívalský, M., Nezveda, K , Ulrich, R., Svobodová, Z., Piačka, V., Drábek, P., Máchová, J., 1995. Biochemické marker}' kontaminace vodního prostředí. Sborník z konference: Toxicita a biodegradabilita odpadů a látek významných ve vodním prostředí, Milenovice 95. s.122-125. Drábek, P., Machala, M., Svobodová, Z , 1996. Biochemické markery kontaminace v rybách Sborník z II. České ichtyologické konference, VURH JU Vodňany, s.212-217. Svobodová, Z., Hejtmánek, M., Hrbková, M., Vykusová, B , Piačka, V., Máchová, J., Kolářová, J.,1996. Monitoring zatížení povrchových vod ČR cizorodými látkami. Sborník vědeckých prací k 75. výročí založení VÚRH, s.76-92. Svobodová, Z., Máchová, J., Vykusová, B , Piačka, V , 1996. Kovy v ekosystémech povrchových vod. Edice Metodik, č. 49, VÚRH JU Vodňany. 19 s. Svobodová, Z., 1997. Ryba významný indikátor znečištění povrchových vod. Sborník z konference: Hodnocení rizik pro vodní prostředí, MZP ČR, Tocoen, ERA 97 Brno, říjen 1997. s.158-165 Machala, M., 1997. Specifické biochemické markery mechanismů toxicity xenobiotik. Sborník z konference: Hodnocení rizik pro vodní prostředí, MZP ČR, Tocoen, ERA 97 Brno, s.211-219. Groch, L., Svobodová, Z., 1997. Histopatologické změny v tkáních ryb po působení polutantů. Sborník z konference: Hodnocení rizik pro vodní prostředí, MZP ČR, Tocoen, ERA 97 Brno 1997.s. 247-249. Svobodová, Z., Vykusová, B , Groch, L , Flajšhans, M., Machala, M., Dubanský, V., 1997. PCBs in aquatic ecosystem of the Czech Republic. Předneseno na workshopu "Persistent Organic Pollutants (POPs) in Environmental Matrices of Bavaria and Czech Republic" 28.11.1997 v Neuherbergu, 15 pp.3] 31
Groch, L, Drábek, P , Svobodova, Z , 1995 Histopatologické vyšetřeni ryb po působeni kovů a organických polutantů v modelových studiích Studie VURH Vodňany, 6 s Petřivalsky, M, Machala, M, Nezveda, K, Plačka, V, Svobodova, Z, Drábek, P, 1996 Glutathionedependent detoxifying enzymes in rainbow trout liver, search for specific biochemical markers of chemical stress Environ Toxicol Chem 16, p 1417-1421 Machala, M, Petřivalsky, M, Nezveda, K, Turanek, J, Studničkova, M , Bijačkova, J , Svobodova, Z , Drábek, P , 1995 Classification of pollutants based on specific modulations of components of the liver detoxifying system in rainbow trout In 33rd International Congress on Forensic and 1st on Environmental Toxicology (GRETOX ) Machala, M, Drábek, P, Neča, J, Kolářova, J, Svobodova, Z, 1998 Biochemical markers for differentiation of exposures to nonplanar PCBs, organochlonne pesticides or 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin in trout liver Ecotoxicol Environ Safety, v tisku Machala, M, Nezveda, K, Neča, J, Drábek, P, Svobodova, Z, 1996 Responses of feral fish hepatic CYP1A and glutathione-dependent enzymes to environmental contamination In Sixth SETAC-Euiope Annual Meeting "Envnonmental thresholds and pollutant stress", Taoimina p 193 Svobodova, Z , Vykusova, B , Piačka, V , Kolářova, J , Flajšhans, M , Dubansky, V , Groch, L , Machala, M , 1996 Application of chemical and biological monitoring methods in investigating the breakdown pollution of the Skalice nvei by poly chlorinated biphenyls Toxicology Letters 1/88, lp Dubansky, V Svobodova, Z Vykusova, B , 1997 Haematological indexes of stress loading (PC B) in fish Sborník ze IV Ichtyohematologicke konference, Hluboká n Vltavou, p 93-98 Machala, M, Vykusova, B, Kolářova, J, Machova, J, Svobodova, Z, 1998 Biochemical monitoring of aquatic pollution Indicators of dioxin-like toxicity and oxidative stress in roach (Rutilus rutilus) and chub (Leuciscus cephalus) from the Skalice River Přípravny rukopis k článku do Vet Med Svobodova, Z , Vykusova, B , Groch, L , Kolářova, J Machala, M , Modra, H , 1997 Výsledkv chemického a biologického monitoringu na údolních nádržích Skalka, Lučina a Rimov Sborník konference Toxicita a biodegradabilita odpadů a látek ve vodním prostředí, Chelčice 1997 s299-315 Modra, H , Svobodova, Z , Vykusova, B , Machala, M , Gelnar, M , 1997 Utilization of biological and biochemical markers in fish as indicatois of environmental contamination with mercury Pharmacology and Toxicology, vol 80 , suppl III, lp Modra, H , Svobodova, Z , Vykusova, B , Machala, M , Gelnar, M , 1997 Využiti biologických a biochemických markerů při srovnaní dvou lokalit s iůznym stupněm kontaminace rtuti Sborník referátů Mikroelementy 97, České Budějovice, 5s, v tisku Machala, M, Nezveda K , Drabek, P, Vykusova, B, Kolářova, J, Svobodova, Z 1998 Biochemical monitoring of aquatic pollution II Induction of CYP1 A-dependent EROD activity and glutahione-dependent enzymes in roach (Rutilus rutilus), bream (Abramis brama) and perch (Perca fluviatilis) in water reservoirs Přípravny rukopis k článku do Vet Med Svobodova, Z , Vykusova, B , Kolářova, J , Kocova, A , Čížkova, J , Hejtmanek, M , Hrbkova, M , Groch, L , Modra, H , 1996 Zhodnocení kontaminace řeky Labe na základě výsledků vyšetřeni ryb provedeného v roce 1996 Studie VURH JU Vodňany, 44s Svobodova, Z , Hejtmanek, M , Vykusova, B , Dušek, L , 1997 Zhodnoceni kontaminace řeky Labe rtuti - ryby (1991-1993) Sborník referátů Mikoelementy 97, České Budějovice, 4s , v tisku Machala, M, Nezveda, K, Drábek, P, Vykusova, B, Kolářova, J, Svobodova, Z, 1998 Biochemical monitoring of aquatic pollution III Comparison of indices of oxyradicals production in bream and perch from the Elbe River Přípravny rukopis k článku do Vet Med Svobodova, Z , Vykusova, B , Kolářova, J , Kocova, A , Čížkova, J , Valentova, O , Hrbkova, M , Groch L , Modra, H , Svobodnik, J , 1998 Zhodnoceni kontaminace řeky Tiché Orlice a jejího přítoku Kralického potoka na základě výsledků vyšetřeni ryb a sedimentů dna provedeného v roce 1995 a 1997 Studie VURH JU Vodňany
32
Machala M, Neča,J , Ulrich, R, Jarošová, A, 1998 Biochemické markery dioxinove toxicity, expozice neplanarními chlorovanými uhlovodíky, oxidativního stresu a xenoestrogenni aktivity v jaterní tkáni pstruha obecného Přípravný rukopis k článku do časopisu Environmental Toxicology and Chemistry
Summary Presented paper resulted from the project „Evaluation of Fish Loading with Foreign Substances by Means of Biochemical Markers" as well as from a whole series of previous projects dealing with monitoring the aquatic environment. The necessity to perform contemporarily both chemical and biological monitoring is shown. and advantages/disadvantages of the respective methodical approaches used in aquatic environment monitoring are evaluated. The following proposal was presented for a biological monitoring system for evaluation of the pollutant effects at surface water localities bioindication at the level of biocenoses. fish health examination, evaluation of histological and pathological changes offish tissues, evaluation of changes of blood cells, determination of genotoxicity in the aquatic environment, determination of cytochrome P4501A activity, determination of oxidative stress parameters (GST) and vitellogenesis evaluation in males. The proposed system is not a closed one but there is a necessity of further development and precision of studies on the given problems.
Adresa autora: Doc. MVDr. Zdeňka Svobodová, DrSc, oddělení vodní toxikologie a nemocí ryb Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity, Zátiší 728/11, 389 25 Vodňany
33
JELEC TLOUŠŤ - MODELOVÝ DRUH TEKOUCÍCH VOD CHUB-AS A MODEL FISH SPECIES IN RUNNING WATERS P. JURAJDA . M. GELNAR
Úvod
Výhodou monitorování cizorodých látek v prostředí analýzou živých organismů, je jejich výrazná akumulace, na rozdíl od téměř nedetekovatelných koncentrací, např. ve vodě či vzduchu. Významnou stránkou monitorování cizorodých látek ve volně žijících rybách je jejich přímý vliv na člověka jako koncového konzumenta potravního řetězce našich tekoucích vod využívaných ke sportovnímu rybolovu.
Obecné principy monitoringu cizorodých látek v rybách Monitoring cizorodých látek v rybách je ovlivněn celou řadou faktorů. Každý druh má různou tendenci k akumulaci specifické chemické látky (Hellawell 1988), což je dáno jeho postavením v potravním řetězci daného ekosystému, potravní specializací a biologií druhu vůbec (Rasmussen a kol. 1990). Dobrý modelový druh by měl vyhovovat nejen po stránce biochemické, jako je například vysoký obsah tuku, ale také po stránce ekologické a praktické. Všechny tyto požadavky jsou však splněny jen ojediněle v dlouhodobě propracovaných monitorovacích programech. Krosmě druhové variability byla rovněž zjištěna velká variabilita v obsahu cizorodých látek v rámci téhož druhu v závislosti na stádiu vývoje, obsahu tuku, věku, rychlosti růstu, pohlavním cyklu, potravě a dalších faktorech (Rasmussen a kol. 1990, Stow a Carpenter 1994, Driscoll a kol. 1994, Jurajda a Bernardova 1996 a další). Proto by se většina projektů měla snažit vyloučit co nejvíce rušivých faktorů tím, že jako indikátoru používá zásadně jeden druh. stejného stáří, případně velikosti (Anonymus 1983, Stow a kol. 1994). Většina prací zabývajících se monitorováním cizorodých látek v rybách je vedena z pohledu ekotoxikologie případně biochemie (Booij a Berg 1994). kde je výběr materiálu pro standardní analytické metody zanedbán. Podle našich zkušeností však o naměřených hodnotách rozhodne právě výběr a příprava vzorků provedená z hledisek biologie a ekologie vybraných druhů. Struktura analyzovaných vzorků ryb a jejich velikost není dosud v České republice standardizována, ve srovnání například s některými státy USA a Kanady (Anonymus 1983, Linn a Tuskennan 1994, Stow a Carpenter 1994), což značně snižuje význam monitoringu cizorodých látek v rybách. Použitím vybraného druhu a vhodné věkové kategorie by se také 34
daleko ekonomičtěji využily nezanedbatelné finanční náklady na laboratorní analýzy V každém případě by vysoká variabilita naměřených hodnot cizorodých látek měla být snížena vyloučením co nejvíce vnějších i vnitřních faktorů. Zaměření projektů analýz cizorodých látek v rybách a výběr vzorku * obsah cizorodých látek v rybách, jako součásti potravního řetězce sledovaných druhů živočichů (vydra říční, rybožraví práci) analyzován vzorek ryb odpovídající potravní analýze sledovaného druhu (směsné vzorky) * obsah cizorodých látek ve volně žijících rybách jako potravině analyzován vzorek 2-3 sportovně atraktivních druhů ryb (max. 2 věkové kategorie) * obsah cizorodých látek ve volně žijících rybách jako indikátor zatížení dané lokality či toku analyzován vzorek modelového druhu (1 druh, 1 věková kategorie) (viz níže) Materiál a metodika V rámci probíhajících monitorovacích programů byly odebrány vzorky ryb z řek Dřevnice (pod a nad městem Zlín), Moravské Sázavy (nad Zábřehem) a Bečvy (pod Přerovem). Odlovy byly provedeny pomocí elektrického agregátu. Ulovené ryby byly na místě druhově určeny, změřeny a vybraný vhodný vzorek byl odebrán do laboratoře. U těchto vzorků ryb byl určen věk, pohlaví, individuální hmotnost těla a hmotnost těla bez vnitřností pro výpočet kondičních ukazatelů. K analýze obsahu celkové rtuti byl z každého jedince připraven vzorek čisté hřbetní svaloviny bez kůže, který byl laboratorně analyzován ve Státním veterinárním ústavu v Brně. Strategie monitoringu cizorodých látek v rybách Všeobecně rozšířený monitoring cizorodých látek v rybách v ČR je často orientován na široké spektrum druhů (Tab 1.), jejichž výskyt se však od lokality k lokalitě liší Takové výsledky je pak možné interpretovat jen pro danou lokalitu a nelze je použít p r o velkoplošné porovnání s výsledky z jiných toků (Tab. 1). V současné době a i v budoucnu nebude možné k těmto sledováním používat teoreticky nejvhodnější druhy ryb tj. troficky nejvýše postavené dravé druhy a to z těchto důvodů. * málo početné a nerovnoměrné rozšíření dravých ryb v našich vodách, * sportovní atraktivnost druhu, * vysazování starších násad z blíže neidentifikovatelných zdrojů, * nestálost druhu na stanovišti, * obtížná ulovitelnost reprezentativního vzorku. 35
Taj). 1. Přehled použitých druhů ryb k monitoringu cizorodých látek v rybách tekoucích vod v ČR (údaje z 12 publikovaných prací v letech 1980-1996). N - absolutní frekvence. F -relativní frekvence, věkové rozmezí ryb, počet věkových kategorií. druh
NF
(%)
věkové rozmezí
počet věk.kat.
pstruh o. potoční pstruh duhový lipan podhorní síh peleď štika obecná plotice obecná jelec proudník jelec tloušť perlín ostrobřichý bolen dravý lín obecný střevle potoční ostroretka stěhovavá hrouzek obecný panna obecná ouklej obecná ouklejka pruhovaná cejnek malý cejn velký podoustev říaní hořavka duhová karas obecný karas stříbřitý kapr obecný mřenka mramorovaná úhoř říční okoun říční candát obecný vranka obecná
6 1
50.0
1-6 1-2 1-5 1-4
6 2 5 4 12 10 11 5
8.3
25.0 1 4 9 5 9 3 3 4 1 1 6 5
8.3
33.3 75
1-12 1-10 2-12
41.7 75
5-9 5-7 1-9 -
25.0 25.0 36 8.3 8.3
8-12 1-6
50.0 41.7 41.7
2-11
1 1 5 1 1 4 1 2
8.3 8.3
2-5 2-6 5-8
41.7
3-13
8.3 8.3
2 7 1 1
18 64 8.3 8.3
1-6 3-5 3-4 2-6 5-9
5
33.3 8.3
16.7 25.0
0-11 5 -
3 9 -
5
6 10 4 5 4 11 6 3
2 5 5 12 1 -
Zdůvodnění navrhovaného bioindikátoru Podle našich současných výsledků a zkušeností se jeví jako perspektivní rybí modelový druh pro naše tekoucí vody jelec tloušť (Leuciscus cephalus) (Obr. 1), díky následujícím skutečnostem: jelec tloušť je všeobecně rozšířen v daném typu prostředí (vodní toky), vyskytuje se v nejdelším podélném profilu toků, je poměrně stálý na svém stanovišti, je středně věkým druhem (10-15 let), všežravec rychle rostoucí druh (již z tříleté ryby je možné získat dostatečně velký vzorek svaloviny pro komplexní analytické vyšetření) přestože je loven sportovními rybáři, nepatří k vysoce hodnoceným tzv. ušlechtilým rybám vyskytuje se spíše v příbřežní zóně, což umožňuje jeho snadnou ulovitelnost i ve velkých tocích úspěšně se rozmnožuje přirozeně; pokud je i vysazován do některých revírů, jedná se o rychlený plůdek ve stáří několika měsíců.
36
Individuální variabilita Individuální variabilita je významným faktorem ovlivňujícím výsledky monitoringu cizorodých látek. Teoreticky s věkem roste, avšak z praktických důvodů, menší velikost vzorku vyšších věkových kategorií to statisticky nedokumentují (Obr 2) Průměrný variační koeficient v jednotlivých věkových skupinách na čtyřech sledovaných lokalitách se pohyboval v rozmezí 21.0-36.5°o Nejvyšší byl zjištěn u šestiletých ryb na Dřevnici ve Vizovicích. Sledováním jedné věkové kategorie je z hlediska odlovu ryb a přípravy vzorku technicky i časově náročnější, avšak výsledky chemických analýz jsou reprezentativnější a vzájemně porovnatelné. Poděkování Tato studie byla provedena v rámci projektu Grantové agentury ČR 524/98/0940 a projektu Programu Vědy a výzkumu Rady vlády ČR č. 340/1/96 Literatura ANONYMUS, 1983: Guide to eating Ontario sport fish. Ontario Ministry of the Environment, Ontario Ministry of Natural Resources, Ontario 1993: 197 p. BOOIJ, K. & van den BERG, C., 1994: Comparison of techniques for the extraction of lipids and PCBs from benthic invertebrates. Bull. Environ. Contam. Toxical. 53: 7176. HELLAWELL. J.M, 1988: Toxic substances in rivers and streams. Environ. Poll. 50: 6185. JURAJDA. P.. BERNARDOVA, Ž.. 1996- PCB in fish of the River Morava (Danube basin) - A sampling approach. Folia Zool., 45: 77-86. LINN, K.. TUCKERMAN, S., 1994 (Eds.): 1989-1992 Fish tissue collection and analysis Cuyahoga River. RAP Fish Tissue Report, April 6, 1994, 80 pp. RASMUSSEN, J.B.. ROWAN, D.J., LEAN, D.R.S., CAREY, J.H., 1990:Food chain structure in Ontario lakes determines PCB levels in lake trout (Salvelinus namaycush) and other pelagic fish. Can. J. Fish. Aquat. Sci.47: 2030-2038.s STOW, C.A., CARPENTER, S.R., 1994: PCB Accumulation in Lake Michigan Coho and Chinook Salmon: individual-Based Models Using Allometric Relationships. Environ Sci. Technol 28: 1543-1549 STOW, C.A., CARPENTER, S.R., AMRHE1N, J.F., 1994: PCB concentration trends in Lake Michigan coho (Oncorhynchus kisutch) and chinnok salmon (O. tshawytscha). Can. J. Fish. Aquat. Sci. 50: 1384-1390.
Summary: The authors describe the use of chub as a model fish species for monitoring pollutants in fish tissue in running waters. The chemical analysis of a number offish species and age groups since 1980 in the Czech Republic are reviewed. The advantages of chub are described from a biological, fisheries, environmental and practical points of view.
Ing. Pavel Jurajda. Dr.. Ústav ekologie krajiny Akademie věd ČR, Brno, Květná 8. 603 65 RNDr. Milan Gelnar, CSc, Parazitologické oddělení, Katedra zoologie a ekologie. Masarykova univerzita Brno. Kotlářská 2, 637 11 Brno 39
PŘÍPAD LYMFOCYSTÓZY AKVARIJNÍCH RYB THE CASE OF LYMPHOCYSTIS OF AQUARIUM FISH
S. NAVRÁTIL, M. PALÍKOVÁ, T. VESELÝ SOUHRN
Lymfocystóza je virové onemocnění ryb, které je charakterizováno afinitou k fibroblastům. Vyvolává jejich hypertrofii. Vyšetřením okouníka sklovitého (Chanda ranga) pocházejícího z přímého importu z Asie a chovaného akvaristou z Brna byly na kůži zjištěny dva bělavé prominující útvary velikosti přibližně 5 mm a dále několik útvarů menších. Elektronovou mikroskopií nebyly zjištěny žádné virové částice. Kultivace viru na tkáňových kulturách (BF-2, EPC, FHM) byla negativní. Histologickým vyšetřením byly zjištěny hypertrofované fibroblasty dosahující velikosti okolo 300 - 400 um. Hypertrofované buňky měly výrazné jádro a v cytoplasmě velké množství inkluzí. S výskytem lymfocystózy v chovech akvarijních ryb v ČR je třeba nadále počítat. Virologické vyšetření by mělo být i nadále součástí diagnostiky, i když mikroskopické a histologické vyšetření postižené tkáně dává dobré výsledky.
ÚVOD Choroba je známa více než 100 let. Etiologie nebyla dlouhou dobu známa. Byla popsána u velkého množství druhů (125 druhů ve 34 čeledích - WOLF, 1988). Pravděpodobně existuje úzká infekčnost v rámci jednotlivých rodů nebo čeledí (NOGA, 1995). Virového původce popsal v roce 1962 WALKER (LUCKÝ, 1986). Vyskytuje se u mořských i sladkovodních ryb. U nás se choroba vyskytovala dosti často v třicátých letech našeho století v chovech akvarijních ryb na Brněnsku (LUCKÝ, 1986), kde byla popsána RAŠÍNEM (1927, 1928). V poslední době se v ČR onemocnění nevyskytovalo a mezi akvaristy není příliš známo. Původcem choroby je virus označovaný LDV. Patří mezi kubické viry a má afinitu k fibroblastům. Dosahuje velikosti 130 - 260 nrn a rozmnožuje se v cytoplasmě. Virus je infekční ve vodě 5 dní při teplotě 15 - 18°C. Lyofilizovaný virus je při stejnoměrné teplotě stabilní 105 dní, a při -20°C dva roky. Je citlivý vůči glycerínu a
40
éteru. Při teplotě 23°C se pomnožuje na tkáňových kulturách BF-2, CCL-91 a GF (ROBERTS a SCHLOTFELDT. 1986). McALLISTER (1993) uvádí ještě další tkáňové kultury (BF-W. LBF-1 a kultury z mořských ryb). Tkáňové kultury FHM, RTG-2 a BB jsou nevnímavé (SCHAPERCLAUS a kol., 1979; ROBERTS a SCHLOTFELDT, 1986; McALLISTER. 1993). Ve vnímavých buňkách se asi po 6 dnech p.i. objevují při teplotě 25oC feulgen-pozitivní bazofilní cytoplasmatické inkluze a asi po 20 dnech nastává vývoj hyalinní cytoplasmatické membrány. Po 3 - 4 týdnech dosahují buňky obrovské velikosti až 340 µ m , ojediněle až 1 mm (ROBERTS a SCHLOTFELDT. 1986). Choroba probíhá ofoykle chionicky. Po infekci buněk dochází k jejich hypertrofii Tento proces je zdlouhavý zvláště v chladné vodě. V napadených buňkách se objevuje síťové těleso. Později hypertrofované buňky degenerují. S degenerací se mění i struktura síťového tělesa, které postupně mizí. (LUCKY, 1986). NOGA (1995) charakterizuje změny v buňkách jako bazofilní intraplasmatické inkluze. Klinické příznaky onemocnění většinou scházejí Nemocné ryby jsou nápadné nádorovitými změnami na kůži a ploutvích, které se postupně zvětšují a jeví se jako světlé prominující uzly, později květákovité útvary pokrývající i značnou část těla. Změny se mohou objevit i v dutině ústní. Ojediněle se nádorovité změny zjišťují i při pitvě v zažívacím traktu, srdci, slezině, gonádách (např. LUCKY, 1986). Diagnóza se stanoví na základě posouzení patologických změn. Důležité místo v diagnostice zaujímá histologické vyšetření (LUCKY, 1986, NOGA, 1995). Je možná i izolace viru na vnímavých tkáňových kulturách (ROBERTS a SCHLOTFELDT, 1986) Změny je třeba odlišit od změn při puchýřnatosti (LUCKY, 1986) a epiteliocystis (NOGA, 1995). Terapie onemocnění se neprovádí (LUCKÝ, 1986). NOGA (1995) uvádí možnost aplikace antibiotik na sekundární infekce. Postižené ryby je třeba izolovat, vyvarovat stresům a onemocněni může spontánně zmizet (NOGA, 1995) U uzdravených ryb se projevuje imunita (WOLF, 1988, NOGA, 1995). MATERIÁL A METODIKA V lednu 1998 kontaktoval naše pracoviště akvarista, který zjistil na kůži okouníků sklovitých (Chanda ranga) pocházejících z přímého importu z Asie drobné bělavé útvary Měl podezření na plísňové onemocnění. Jednu postiženou rybku přinesl k vyšetření. Rybka byla ohledána a změny byly fotograficky zdokumentovány. Poté byla rybka usmrcena. 41
Změněná tkáň pak byla odebrána k dalšímu vyšetření. Část tkáně byla použita k vyšetření virologickému, část pak k vyšetření histologickému. Virologické vyšetření se ubíralo dvěma směry. Jednak byla provedena elektronová mikroskopie negativního barvení 2% molybdenanem amonným při pH 7.0. Změněná tkáň byla lyžována v kapce destilované vody, na níž byla aplikována síťka na dobu asi 30" pro absorbci viru. Poté proběhlo po dobu 10" barvení. Po odsátí byl připravený preparát prohlížen pomocí elektronového mikroskopu Tesla BS 500. Druhá část virologického vyšetření spočívala v kultivaci viru na tkáňových kulturách BF-2, EPC a FHM při teplotě 27°C. Kultivace probíhala ve dvou pasážích, a to vždy po dobu 4 týdnů. Tkáň určená pro histologické vyšetření byla fixována v roztoku podle Bodiána a dále zpracována standardními histologickými metodami (odvodnění alkoholovou řadou, zalévání do štočků, řezání, barvení heimatoxylin-eosin). Histologické preparáty pak byly prohlíženy pomocí světelného mikroskopu a fotografovány.
VÝSLEDKY Na těle postižené rybky byly zjištěny dva šedobílé prominující útvary velikosti přibližně 5 min a dále několik útvarů menších. Elektronovou mikroskopií nebyly zjištěny žádné virové částice. Také kultivace viru na tkáňových kulturách byla negativní. Histologickým vyšetřením byly zjištěny hypertrofované fibroblasty dosahující velikosti okolo 300 - 400 um. Hypertrofované buňky měly výrazné jádro a v cytoplasmě velké množství inkluzí.
DISKUZE Makroskopický i histologický nález plně odpovídal změnám popisovaným při lymfocystóze (viz výše). Negativní výsledek virologického vyšetření lze vysvětlit případnou nevnímavostí použitých tkáňových kultur (FHM) a také například tím, že v určité fázi onemocnění virus z postižených buněk mizí. Toto vysvětlení se v souvislosti s literárními údaji o spontánním vymizení chorobných změn u postižených ryb jeví jako pravděpodobné. Na základě výše uvedených výsledků je třeba s výskytem lymfocystózy v chovech akvarijních ryb v ČR i nadále počítat. Virologické vyšetření by mělo být i nadále součástí diagnostiky, i když mikroskopické a histologické vyšetření postižené tkáně dává dobré výsledky.
42
PODĚKOVANÍ Autoři dekují za pomoc všem spolupracovníkům. Zvláště pak děkují paní Miskové za zhotovení histologických řezů.
LITERATURA LUCKÝ, Z.. 1986: Choroby chovných ryb. 2 vyd. SNP, Praha, 201 s. McALLISTER, P. E.. 1993: Freshwater temperate fish viruses. In: Fish medicine Ed Stoskopf. M. K.. W.B. Saunders Company, 284 - 300 NOGA, E. J.. 1995: Fish disease. Mosby, 367 s. RAŠÍN, K., 1927: Příspěvek k pathogenezi lymphocystis johnstonei Woodcock I Biol spisy Vysoké školy zvěrolékařské Brno. 6, 1 - 28 RAŠÍN, K., 1928: Příspěvek k pathogenezi lymphocystis johnstonei Woodcock II Biol spisy Vysoké školy zvěrolékařské Brno. 7, 1 - 14 ROBERTS, R. 1, SCHLOTFELDT, H.-J., 1986: Gmndlagen der Fischpathologie Verlag Paul Parey, Berlin - Hamburg, 425 s. SCHAPERCLAUS, W., KULOW, H., SCHRECKENBACH, K. a kol.: Fischkrankheiten Akademie Verlag, Berlin. 1089 s. WOLF, K.. 1988: Fish viruses and fish viral diseases. Cornell University Press, Ithaca London. 476 s.
ABSTRACT Lymphocystis is a viral disease offish. This disease is characterized by hypertrophy of fibroblasts. Two whitish nodules in the size about 5 mm on the skin of the aquarium fish Chanda ranga were examined by virological and histological methods. The examination by the electrone microscopy was negative. The cultivation using the cell lines (BF-2, EPC, FHM) was negative, too. The histological signs were characterized by hypertrophy of fibroblasts. The size of these cells with the cytoplasmatic inclusions was about 300 - 400 ^ini The occurrence of lymphocystis in the Czech Republic is possible. The diagnosis based on the histology gives good results, but virological methods are also recommended Doc. MVDr. Stanislav Navrátil, CSc, MVDr. Miloslava Palíková, Ústav chorob zvěře, ryb a včel, FVHE VFU Brno. Palackého 1 - 3, 612 42 Brno Ing. Tomáš Veselý, CSc, VÚVeL Brno, Hudcova 70, 621 32 Brno 43
PŘÍPAD ONEMOCNĚNI PLŮDKU SUMCE VELKÉHO V RECIRKULAČNÍM SYSTÉMU. THE CASE OF A SHEATFISH FRY DESEASE IN THE RECIRCULATION SYSTEM.
M. PALÍKOVÁ, J. MAREŠ, F. TICHÝ, S. NAVRÁTIL, F. ŠTĚRBA, A. ČÍŽEK, T. VESELÝ, B.ŠMÍD
SOUHRN
Ve spojitosti s uplatněním sumce velkého (Silurus glanis, L.) ve speciálních zařízeních intenzivních chovů je nutné počítat s výskytem rozličných onemocnění. Na základě dvou případů z praxe, ve kterých došlo k rozvoji onemocnění spojeného s vysokou mortalitou sumčího plůdku, uvádíme výsledky vyšetření onemocnění s ne úplně jasnou etiologií a s podezřením na edwardsielózu. Byly nalezeny změny klinické, pato-morfologické a ultramikroskopické, odpovídající tomuto onemocnění. Bakteriologicky byla izolována Aeromonas hydrophila. Virologické vyšetření bylo negativní.
ÚVOD
V minulosti byl sumec velký zařazován do obsádek kaprových rybníků pouze jako doplňková ryba. Vzhledem ke značným růstovým schopnostem a dobrému využití granulovaného krmiva se tento rybí druh dostal mezi druhy chované nejen v přirozených podmínkách, ale i ve speciálních zařízeních intenzivních chovů (Mareš, 1996). V souvislosti s podmínkami chovu (vysoká teplota, hustá rybí obsádka, organické zatížení vody) v těchto zařízeních je však nutno počítat i s výskytem nižných chorob. Mezi známé a běžné choroby lze zařadit zejména parazitární onemocnění; např. ichtyoftiriózu, ichtyobodózu. při nižší teplotě i chilodonelózu a dále monogeneózy. Nutné je však počítat i s onemocněními virovými, zejména s herpesvirózou sumečků skvrnitých - CCVD a s onemocněními bakteriálního původu (infekce vyvolané pohyblivými aeromonádami. edwardsielóza. kolumnaróza).
44
MATERIÁL A METODIKA
Námět našeho sdělení vznikl na základě dvou případů z praxe, ve kterých došlo k rozvoji onemocnění spojeného s vysokou mortalitou sumčího plůdku. V pivním případě došlo k úhynu celé obsádky asi tříměsíčního plůdku o velikosti do 15 mm z recirkulačního systému napájeného vodou odpovídající kvalitou pitné vodě. Nasycení vody kyslíkem je minimálně 100% a je prováděno čistým kyslíkem. Systém je opatřen biofiltrem a teplota vody se pohybuje okolo 26 °C. Plůdek byl krmen kombinací dvou speciálních startérových směsí pro sumce a pro pstruhy zahraničního původu. Vzorek na vyšetření byl dodán v zamrazeném stavu. Ve druhém případě došlo k postupnému úhynu asi 60% obsádky u plůdku stejného původu, ale o 14 dní staršího, o velikosti do 25 až 30 mm. Recirkulační systém je napájen vodovodní pitnou vodou. Teplota vody se pohybuje okolo 25 °C, nasycení kyslíkem na 70 -80 % se provádí aerací. Plůdek byl krmen speciální startérovou směsí zahraničního původu. Pro vyšetřeni bylo dodáno cca 10 kusů čerstvě uhynulých rybek a cca 10 kusů rybek živých projevujících známky onemocnění. U dodaných vzorků bylo provedeno u živých ryb klinické vyšetření, u všech ryb patologickoanatomická a parazitologická pitva. Při těchto vyšetřeních jsme postupovali podle metodických postupů, jak je uvádí Lucký (1982). Tři kusy ryb (jedna živá a dvě čerstvě uhynulé) byly fixovány v roztoku podle Bodiana na histologické vyšetřeni a následně zpracován) standardními histologickými metodami (odvodnění alkoholovou řadou, zalití do parafinu, řezání, barvení hematoxylin-eosin). Dále byly odebrány vzorky mozku, hepatopankreatu a ledvin z čerstvě uhynulé ryby k vyšetření transmisivní elektronovou mikroskopií (TEM). Pro toto vyšetření byly vzorky odebrané tkáně ihned fixovány v roztoku glutaraldehydu a následně zpracovány standardními metodami (vypírání, fixace roztokem OsO4, odvodnění vzestupnou alkoholovou řadou, zalití do Durcupanu ACM, polymerizace, zhotovení polotenkých řezů, barvení metylenovou modří a Azurem II, zhotovení ultratenkých řezů a barvení kombinovanou metodou uranylacetátem a citranem olovnatým). Z mozku, kůže, zaber a orgánů byla provedena kultivace na krevní agar. Inkubace probíhala v pokojové teplotě.
45
Čerstvě uhynulé i živé ryby byly použity pro vyšetření elektronovou mikroskopií negativního barvení. Pro toto vyšetření byly odebrány kousky tkáně z poškozených míst, ty byly lyžovány v kapce destilované vody, na níž byla aplikováma síťka na dobu cca 30 sekund, aby došlo k absorpci virových partikulí. Poté byl preparát obarven 2% molybdenanem amonným při pH 7,0. Přebytečná tekutina byla odsáta a preparát byl prohlížen v elektronové mikroskopu Tesla BS 500. Zamrazený materiál i živé a čerstvě uhynulé ryby byly dále použity k přípravě materiálu vhodného ke kultivaci na buněčných liniích. Byla použita buněčná linie FHM z epiteliálních buněk střevle a EPC z epiteliálních buněk kapra. Inkubace probíhala při 25 °C. Vyšetření bylo provedeno ve dvou pasážích.
VÝSLEDKY
Klinické příznaky U plůdku do velikosti 15 mm byla popisována přítomnost „bílé skvrnky" na hlavě, její zvětšeni a ruptura spojená s okamžitým úhynem. Během několika hodin došlo tímto způsobem ke stoprocentní likvidaci rybí obsádky. U staršího plůdku o velikosti do 30 mm byla popisována apatie a soustřeďování ryb u hladiny. Posléze došlo ke zvětšení hlavy plůdku, ke krátké excitaci a rychlému úhynu. Hynutí bylo pozvolnější, trvalo týden a celkem uhynulo asi 60% obsádky. Čerstvě uhynulé ryby byly „zavěšeny pod hladinou". Po pěti dnech bylo rybám aplikováno medikované krmivo obsahující tetracyklin v dávce 56 mg na 1 kg ryb. Krmivo mělo charakter polovlhké krmné směsi. Po několika dnech od jeho aplikace se úhyn zastavil. Patologicko - morfologické vyšetření Pitvou zamrazeného materiálu nebylo možné vzorky objektivně posoudit. U čerstvě uhynulého staršího plůdku byla nápadně vyklenutá lebeční dutina, u některých rybek byl přítomen exoftalmus a světlejší žábry. Dutina tělní byla bez výpotku, hepatopankreas bvl světlejší, s nastříknutými cévami, ledviny byly zvětšené a anemické, žaludek byl naplněn natrávenou potravou. Dutina lebeční byla vyplněna bělavou hmotou. Živý plůdek měl pouze mírně vyklenutou lebku. V rámci histologického vyšetření jsme zjistili změny na kosterní svalovině. v ledvinách, hepatopankreatu a v centrální nervové soustavě (CNS). 46
V
k o s t e r n í s v a l o v i n ě byla ložiskovitě patrná eozinofílie myofibril se ztrátou
příčného žíhání až s hrudkovitým rozpadem a edematozní intermycium s nevýaznou přítomností kulatobuněčného infíltrátu; počínající ložisková myolýza V
1edvinách byla patrná vakuolizace. dystroficko-nekrobioticke změny epiteliálních
buněk tubulů a ložiskové nekrózy tubulů. V
h e p a t o p a n k r e a t u byla zjištěna výrazná dilatace cév a jejich silné naplnění
erytrocyty. Dále byla zjištěna vakuolizace hepatocytů, ložiskové dystroficko-nekiobiotické změny jader hepatocytů s fokálními nekrózami parenchymu, ložiskově byl patrný intersticiální edém. V
C N S byla nalezena mírná ložisková kulatobuněčná infiltrace mozkových plen
s edémem a disperzní vakuolizace nervové tkáně s nekrobiózou neuronů.
Vyšetření parazitologické U staršího plůdku na kůži jedné ryb y přítomna Trichodina sp. o intenzitě 0 -1 při zvětšení l00x.
Vyšetření transmisivní elektronovou mikroskopií V
m o z k u byly neurony a neurogliové buňky vesměs intaktní. Místy se vyskytovaly
okrsky s vakuolizovanou cytoplazmou a defektni mitochondrie. Některé mitochondrie byly nápadně denzní. Ojediněle se vyskytovaly strukturální defekty v rozsahu myelinových obalů nervových vláken. Hepatocyty h e p a t o p a n k r e a t u obsahovaly četné vakuoly s homogenním obsahem (lipidy), množství dilatovaných a opticky prázdných vezikul, místy destruované mitochondrie a množství glykogenových inkluzí. V perisinusoidálních prostorech se nacházely četné leukocyty (hl. neutrofilní granulocyty a makrofágy). V
l e d v i n ě obsahovala cytoplazma výstelkových buněk tubulů početné a drobné
mitochondrie, dilatované vezikuly s jemně zrnitým obsahem a drobné okrsky s granulární strukturou. Intersticium bylo intenzivně infiltrováno makrofágy s tmavými zrny v cytoplazmě. Místy se v parenchymu nacházely kapiláry s destrukcí stěny a erytrocyty mezi epitelovými buňkami. V
žádném z vyšetřovaných orgánů nebyly zjištěny viriony.
47
ZÁVĚR A DISKUZE
Výsledky získané na základě klinického a pato-morfologického vyšetření odpovídají změnám popisovaným při enterické septikémii sumců - ESC - edwardsielóze, popisované Stoskopfem (1993), či Nogou (1995). Výsledky získané TEM korelují s histologickým nálezem a určitým způsobem ho dokreslují. Poprvé bylo toto onemocnění popsáno v roce 1976 (Hawke, 1979) v USA a u nás dosud popsáno nebylo. Vnímavost sumce velkého k bakterii Edwardsiela ictaluri je však prokázána pouze experimentálně (Stoskopf, 1993; Noga, 1995) a k vyvolání choroby s absencí typických příznaků je potřeba vysokých dávek infekčního agens (Plumb a Sanchez, 1983). Noga popisuje i možnost záměny u mladých ryb s CCVD s tím rozdílem, že u této virové choroby se nevyskytují leze na hlavě. Virový původce námi prokázán nebyl, ale je nutno podotknout, že použité buněčné linie nejsou uváděny mezi vnímavými k CCVD a k diagnostice tohoto onemocněni se má používat buněčné linie BB - fibroblasty sumečků nebo CCO - ovariální buňky sumečků (Wolf, 1988) Virovou etiologii lze spíše vyloučit na základě absence lézá na hlavě a nepřítomnosti viru při průkazu elektronovou mikroskopií negativního barvení z čerstvého materiálu a nezjištění virionů při TEM. Také námi izolované bakterie Aeromonas hydrophila nezpůsobují hromadně tyto leze. Skutečnost, že baktérie Edwardsiela ictaluri nebyla izolována, může byt způsobena snadným přerůstáním jinými bakteriemi (Noga. 1995). kterými mohou být motilní aeromonády Fakt. že druh Aeromonas hydrophila byl izolován i z organu a z mozku, muže také nasvědčovat o vzájemné kombinaci obou původců 48
AEROMONADOVÁ ULCERÓZNÍ DERMATITIDA PSTRUHU DUHOVÝCH (ONCORHYNCHUS MYK1SS) V INTENZIVNÍM CHOVU
J. ŘEHULKA Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech. pracoviště 746 01 Opava. Nádražní okruh 33
Úvod Kožní afekce v intenzivních chovech salmonidů, patří k nezřídka se objevujícím nálezům, jejichž včasné podchycení má mimořádný význam k zabránění dalšího rozvoje patologického procesu. Pokud však epizootie propukne při nízké teplotě vody, může být cílený terapeutický zákrok málo efektivní, v důsledku nižší žravostí obsádky a ochoty již napadených ryb přijímat medikované krmivo. Vedle tradičních původců se v etiologii kožních lézí mohou uplatnit i izoláty, jejichž patogenní úloha se nepředpokládá, a které v kombinací s další doprovodnou bakteriální a houbovou kontaminací se podílejí na regresivním rozvoji choroby. Zatímco za odpovědnost a iniciaci lézí se obvykle uvádějí zárodky flavobakteriálních a saprolegniálních agens a v případě furunkulózy Aeromonas salmonicida, podle Vladíka (1997) a Červinky a kol.(1997) A. salmonicida subsp. achromogenes se svými atypickými nepohyblivými kmeny, mohou se na vzniku vážných infekcí podílet i méně známé pohyblivé aeromonádové druhy. Epizootie způsobená virulentními pohyblivými aeromonádami v časném jarním období při snížené imunokompetenci ryb a za spoluúčasti stresových faktorů, může dosáhnout neobvyklých rozměrů. V následujícím sdělení předkládáme popis dermatitídy. jako důsledku smíšené bakteriální infekce, v níž rozhodující patogenní úlohu sehrály tri aeromonádové kmeny při hromadném onemocnění tržních pstruhů duhových.
Materiál a metodika Diagnóza byla stanovena po mikrobiologickém vyšetření, při němž byla vyloučena virová etiologie. Bakteriální kultivace byla provedena z okrajů lézí, podkožního výpotku a z vnitřních orgánů. Na kultivačních médiích (krevní, Anacker-Ordalův, tryptonsojový a sladinkový agar) byly izolovány následující kmeny: Aeromonas schubertii, Aeromonas hydrophila, Aeromonas media,Staphylococcus hicus, Staphylococcus epidermidis, Enterobacter cloaceae a nesacharolytický acinetobacter. Z čirého výpotku uzavřené kožní leze byly vykultivovány ještě dva kmeny hub: Cladosporium herbarum a Cladosporium 50
sphaerospemum a z ledviny C. sphaerospermum. V infekčním pokuse I. byly příznaky choroby vyvolány intradermální a intraperitoneální aplikaci výpotku z kožní leze a v infekčním pokuse II., provedeným stejným způsobem, avšak s jednotlivými izolovanými kmeny se podařilo reprodukovat onemocnění spojené s úhynem a manifestací shodných kožních změn pouze kmenem A. schubertii, který na základě tohoto zjištění považujeme za možné etiologicke agens nákazy. Pokusnou rybou byl pstruh duhový o hmotnosti 200 g odchovávaný čtyři měsíce v laboratorních akváriích a sloužící k pokusným účelům. Teplota vody v průběhu pokusu nepřesáhla 7 °C.
Výsledky a diskuze Ke vzplanutí nákazy došlo začátkem dubna na jedné pstruhařské farmě, kde byl prováděn vyknu tržních ryb v průtočných betonových bazénech. Teplota vody činila 4 °C, obsah rozpuštěného kyslíku 11,8 mg/l, nasycenost vody kyslíkem 88 %, tvrdost 3,4 °N a ChSK (Mn) 0.8 mg 02/1- Onemocnění mělo vleklý charakter a v průběhu tří týdnů uhynuloasi 10 q ryb. Makroskopická symptomatologie kožních lézí byla pestrá a za počáteční stádium změn bylo možno označit depigmentované eroze různých rozměrů vznikajících na nejrůznějších místech, zejména však na bocích nedaleko skřetových víček. U některých ryb se na kůži tvořily obrovsky prominující boule naplněné čirým výpotkem s nepatrnou příměsi krve, které po prasknutí obnažovaly hemorrhagicky změněnou svalovinu, posléze podléhající další infekci s iniciaci tvorby vředu. Na rozdíl od furunkulózy , kterou v této podobě nákaza klinicky připomínala, nedocházelo pod prominující kůži k rozpadu svaloviny a ke tvorbě kráterovitého furunklu, neboť patologický proces nepronikal do hloubky U některých íyb se nacházel exoftalmus a zánět kolem základů prsních ploutví, v dutině břišní byla nalezena hyperémie stěny plynového měchýře, drobné krváceniny na játrech, zvětšená slezina a provlhlost vnitřních orgánů. Žábry ryb vykazovaly různý stupeň anémie. Histologický nález kožních lézí vykazoval neohraničený hnisavý intersticiální zánět s hojnou exudativní složkou a nekrózu svalových vláken odpovídající myocytolýze. V ledvinách byly zjištěny příznaky albuminoidní dystrofie a hyalinního zkapénkovatění epitelu proximálních tubulů, zřejmě jako projev toxického infekčního poškození Stěna makroskopicky změněného plynového měchýře byla zesílena, překrvená a silně edematózně prosáklá. U experimentálních ryb vyvolala intraperitoneální infekce exudativní fibrinózní hnisavý zánět povrchové tkáně pylorických přívěsků
51
Těžká anemie nemocných ryb byla charakterizována snížením počtu erytrocytů z 0.95 na 0,55 T/l a individuálně až na OJ 7 171. hematokritu z 0.344 na 0,200, resp 0,0% 1/1 a hemoglobinu z 65,9 na 36,8, resp. 14 g/l. Odvozené hodnoty červené krvinky byly u nemocných ryb a ryb bez příznaků choroby shodné, což svědčí, že onemocnění nepostihlo červenou krvetvorbu, ale anémie vznikla krevními ztrátami z kožních lézí. Z biochemických ukazatelů krevní plazmy došlo u pozitivních ryb k signifikantnímu snížení celkového proteinu (10,7 vs. 35.6 g/l), cholesterolu (0.74 vs. 5,75 mmol/1), triglyceridů (0.37 vs. 2.37 mmol/1) a kalcia (2.09 vs. 3,25 mmol/1) a ke zvýšeni hladiny kyseliny močové (1,7 vs. 0,5 µmol/1). Z plazmatických enzymů stojí za pozornost enormní zvýšení aktivity gamaglutamyltransferázy (0.48 vs. 0.09 µkat/1) a laktátdehydrogenázy (40,98 vs. 15,85 µkat/1) a snížení aktivity alkalické fosfatázy (0,3 vs. 2,7 µkat/1). Zxýšení močoviny pravděpodobně souviselo s endogenním katabolizmem proteinů, který stoupá hladověním, infekcí a krevními ztrátami. Hypoproteinémie se prohlubovala s rozsahem kožních změn. Snížení aktivity alkalické fosfatázy pokládáme za důsledek těžké anémie a vzestup aktivity laktátdehydrogenázy je typické pro dermatomyozitídu. K onemocnění měly náklonnost ryby ve velmi dobrém výživném stavu a kondici, jejichž Fultonův koeficient byl signifikantně vyšší a pohyboval se od 1,54 do 2,16, zatímco u iyb bez nálezu byl 0,94 až 1,24. Z praktického hlediska má význam zjištění citlivosti na antibiotika a chemoterapeutika. Z šesti ověřovaných preparátů byly všechny bakteriální izoláty citlivé na sulfonamidy a tetracyklin, kromě S. epidermidis, který byl na tetracyklin rezistentní. Předložené sdělení potvrzuje význam mesofilních pohyblivých druhů, jako původců závažných kožních aeromonád lososovitých ryb. Netypická manifestace kožních příznaků v porovnáni s furunkulózou a neobvyklý sezónní a patologický průběh nemoci, motivuje k hledání patogenních faktorů a přístupu k diferenciální diagnostice původce onemocnění folinou infekčních pokusů mezi všemi izolovanými kmeny
52
Literatura ČERVINKA. S., VLADÍK, P., KUBALOVÁ. P., 1997, Furunkulóza, atypická forma u kříženců marény a peledě. Sb. z konference Ochrana zdraví íyb, VURH JU Vodňany, s.30
VLADÍK, P., 1997, Atypické aeromonády v kožních projevech sladkovodních ryb. Sb. z konference Ochrana zdraví ryb, VURH JU Vodňany, s.26 - 29.
Abstract: Aeromonad ulcerous dermatitis of the rainbow trout, Oncorhynchus mykiss in intensive culture A mass outbreak of aeromonad epizootic occurred in rainbow trout kept for fattening at a water temperature of 4° C. It has been demonstrated by a bioassay that the disease was caused by Aeromonas schubertii. The following organisms were also isolated: Aeromonas hydrophila, A.media, Staphylococcus hicus. S. epidermidis and Enterobocter cloaceae. The changes on the skin were similar to furunculosis and included large prominent bulges, which broke, exposed the muscle and led to ulceration. Some of the fish had exophthalmus and inflammations around the pectoral fins. Findings on the internal organs included hyperaeraia of the swim bladder wall and small haemorrhages in the liver. The fish affected were well fed and in good condition: their weightlength factor was significantly higher than that of the healthy fish (1,54 to 2.16 vs 0.94 to 1.24). The severe anaemia of the diseased fish was characterized by a lowered blood cell count, haematocrit and haemoglobin. As to the biochemical parameters of the blood plasma, the diseased fish had significantly lower levels of total protein, cholesterol, triglycerides and calcium, and a significantly reduced alkaline phosphatase activity. A significant increase was recorded in the level of urea, gamma-glutarnyl transferase and lactate dehydrogenase.
Adresa autora: Ing. J.Řehulka. CSc. Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech. pracoviště oddělení vodní toxikologie a nemocí ryb, 746 01 Opava. Nádražní okruh 33 53
KONTAMINÁCIA TKANÍV RÝB Z RIEKY VÁH NIEKTORÝMI ŤAŽKÝMI KOVMI CONTAMINATION OF FISHY TISSUES BY SOME HEAVY METALS IN THE VÁH RIVER I.STRÁŇAI
SÚHRN Nakoľko ryby sú významnými indikátormi zaťaženia voľných vôd, je možné podľa ich kontaminácie toxickými látkami posúdiť na stav zaťaženia určitého úseku. V práci sa vyhodnocujú vzorky z rýb Váhu odlovené medzi 107 a 108 riečnym kilometrom. Na tkanivách rýb (svalovina, pečeň, obličky) sme sledovali nasledovné kovy: Cd. Cr. Pb. Ni, Cu, Zn, Fe, Mn. Zistené hodnoty sa porovnali s platnými hygienickými limitmi. Z výsledkov vyplýva, že svalovina analyzovaných rýb je málo zaťažená sledovanými kovmi a hodnoty nepresahujú hygienický limit. Z tohto dôvodu je možné odporučiť svalovinu rýb ku konzumácii okrem pečene a obličiek.
ÚVOD Kvalita povrchovej vody je vo veľkej miere závislá od vypúšťaných odpadových vôd. Prevažná časť toxických látok prítomných vo vode sa z nej sorbuje na plaveniny. pôdne a horninové častice. Ťažké kovy prítomné v sedimentoch sú zväčša stabilné, ale len dovtedy, kým mikrobiálnou činnosťou, alebo reakciou s prítomnými organickými látkami v anaeróbnom prostredí nevzniknú zlúčeniny, ktoré sú rozpustné vo vode a dostávajú sa do kolobehu látok. Pretože ryby sú významnými indikátormi zaťaženia vôd sme v 1997 roku v rámci riešenia výskumnej úlohy odoberali vzorky rýb z Váhu nad Koplotovcami za účelom vyhodnotenia stupňa zaťaženia toxickými kovmi.
MATERIÁL A METODIKA Odlov rýb a odber vzoriek tkaniva ne stanovenie reziduí cudzorodých látok sa robil na rieke Váh medzi 107 a 108 riečnym kilometrom. Použili sme štandardné metódy používané pri rybárskom výskume voľných vôd, pričom na odlov sa používal elektrický agregát umiestnený na lodi. 54
Po vylovení sa ryby zvážili, odobrali sa im šupiny na určenie veku. Následne sa pristúpilo k odberu vzoriek svaloviny, pečene a obličiek. Odobraté vzorky sa zatavili do polyetylénových vrecúšok, ktoré sa označili a uložili do mraziaceho boxu pri teplote -18 °C . Na zistenie obsahu chrómu, olova, kadmia, niklu, medi, zinku, mangánu a železa sme použili metódu atómovej absorpčnej spektrometrie (AAS) po predchádzajúcej mineralizácii vzoriek suchou cestou za použitia kyselina dusičnej a chlorovodíkovej pri teplote max. 500 °C. Získané hodnoty sme porovnávali s Vestníkom MP SR roč. XXV111, čiastka 14 z júna 1996, kde sú pre jednotlivé prvky najvyššie prípustné množstvá v potravinách: kadmium 0,1 mg.kg -1 pre ryby a 0,5 mg.kg-1 pre vnútornosti, chróm 0,5 mg.kg-1, olovo1,0 mg.kg-1, nikel 0,5 mg.kg-1, meď 10.0 mg.kg-1 pre ryby a 80,0 mg.kg-1 pre vnútornosti, zinok 50,0 mg. kg, železo 25.0 mg kg-1 pre ostatné potraviny, pre mangán nie je určený.
VÝSLEDKY A DISKUSIA Zo sledovanej lokality sme odlovili a analyzovali tkanivá nasledovných druhov rýb: Barbus barbus, Abramis brania. Chondrostoma nasus, Leuciscus cephalus, Stizostedion lucioperca, Esox lucius. Z jednotlivých druhov sme analyzovali tkanivá rôznych vekových skupín a ich charakteristika je uvedená v tab. 1. Kadmium Obsah kadmia v svalovine leží pod požadovaným hygienickým limitom 0,1 mg.kg-1 Najvyššie hodnoty sme namerali v svalovine zubáča (0,037 mg.kg-1), pričom 1 exemplár z najmladšej vekovej skupiny prekročil limit. Zhodné údaje uvádza Svobodová a kol. (1993c) pre všetky vzorky rýb z Labe od Ústi nad Labem po Hřensko ako aj Kroupa, Hartvich (1990) v prípade svaloviny šťuky, pleskáča vysokého a plotice v Lužnici. Hodnoty presahujúce limit vykazuje svalstvo jalca hlavatého a karasa striebristého v Nitre (Stráňai. 1995). Zvyšovanie obsahu kadmia v pečeni a obličkách starších rýb, ktoré popísal Müller, Prossi (1978) sa zaevidovalo u mreny. U pleskáča naopak klesal s vekom obsah v svalovine. Najvyšší obsah kadmia sme zaznamenali v obličkách, kde u nedravých druhov hodnoty presahujú povolený limit. Podľa Hejtmánka a kol. (1979) sa obsah kadmia v svalovine sladkovodných rýb pohybuje v rozmedzí 0,01-0,1 mg.kg-1, ale v obličkách sa pravidelne nachádza až 10 násobne viac, čo súhlasí s našimi údajmi (napr. jalec hlavatý v svalovine x = 0,015 mg.kg-1, v obličkách x = 0,689 mg.kg-1, čo je až 45 násobok ).
55
Vyšší obsah kadmia v obličkách než v pečeni (Piskáč a kol., 1985) poukazuje na chronickú otravu týmto prvkom. Chróm Zistený obsah chrómu v tkanivách jednotlivých rýb je veľmi rozdielny. Podľa našich zistení sa chróm najviacej ukladá v svalovine (u 4 druhov) na rozdiel od iných autorov, ktorých výsledky vykazujú tendenciu zvyšovania v smere svalovina - pečeň - obličky. Svobodová a kol. (1993 c) zistila u 7 z dvanásť druhov rýb z Labe od Ústi po Hřensko bez rozdielu potravy najvyššie hodnoty v obličkách , čo komunikuje s údajmi u pstruha potočného z Nitry (Stráňai, 1995), kde hodnoty v obličkách aj presahujú hygienický limit. V tkanivách rýb z Váhu najviacej chrómu sa zistil v svalovine mreny, jalca hlavatého a obličkách zubáča.
Olovo Obsah olova zistený v jednotlivých vzorkách bol väčšinou nízky a zodpovedá prirodzenej končeniach' do 1,0 mg. Kg-1 . Najmenej kontaminovaná z jednotlivých tkanív je svalovina zhodne s údajmi Svobodovej a kol. (1993c) z Labe na úseku Ústi nad Labem u šťuky, zubáča, mreny, jalca hlavatého, alebo rýb z povodí Jevanského potoka (Pružina, 1987). Najviacej kontaminovanú svalovinu olovom má pleskáč vysoký (0,36 mg.kg-1), medzi ostatnými druhmi sú len nepatrné rozdiely. Obsah olova v parenchymatóznych orgánoch nepresahuje hygienický limit a najvyššie hodnoty v pečeni sme zistili len u dvoch mrien (1,583 mg.kg-1 a 2.54 mg.kg-1) a v obličkách pri jednej vzorke mreny a jednej vzorke zubáča. Nikel Nikel v svalovine rýb Váhu vykazuje vyrovnané hodnoty zodpovedajúce norme. Najvyšší obsah sme zistili v obličkách mreny, jalca hlavatého a zubáča, kde hodnoty presahujú hygienický limit. V prípade zubáča vyššie hodnoty vykazujú vzorky mladších a stredných vekových skupín. Aj lien a pleskáč vysoký z Labe v Čelákoviciach (Svobodová a kol, 1993b) prekročili limit v obličkách a najviac aj hodnoty v pečeni. Meď Tkanivá rýb Váhu sú veľmi málo kontaminované meďou a zistené veľmi nízke hodnot) nepresahujú hygienický limit. Najviac kontaminovaná meďou je pečeň. Najvyššie
56
hodnoty vykazujú nedravé druhy rýb. čo potvrdil Bican, Drbal ( 1 9 8 1 ) na kaprovi. lieňovi z rybníkov Třeboňskej, Vodňanskej a Klatovskej oblasti. V prípade zubáča sme zistili vyšší obsah medi v pečeni mladších rýb, čo potvrdzujú aj Kroupa, Hartvich (1990) u šťuk a plotic z Lužnice. Zinok Výrazné rozdiely v obsahu zinku v jednotlivých tkanivách spôsobujú, že koncentrácia v svalovine rýb je hlboko pod limitom 50,0 mg.kg-1, ale obličky jalca hlavatého, zubáča a šťuky prekračujú tento limit. U podustvy a pleskáčovi vysokom sa najviacej koncentruje zinok v pečeni. Podobné rozdiely medzi ukladaním zinku v obličkách šťuky, zubáča. jalca hlavatého a mreny, pleskáča vysokého na druhej strane uvádza Svobodová a kol. (1993c) U kaprovitých rýb (Kroupa, Hartvich. 1990) badať s vekom určitý pokles zinku v svalovine i obličkách a jeho zvýšenie v pečeni. Železo Obsah železa v svalovine je veľmi nízky v porovnaní s hodnotami v pečeni a obličkách, kde hodnoty presahujú hygienický limit. U mreny, podustvy a jalca hlavatého sú najviacej kontaminované obličky, na rozdiel od pleskáča vysokého a šťuky, kde je najviacej želena v pečeni. Mangán Mangán vzhľadom na nízky obsah v živočíšnych tkanivách nie je limitovaný hygienickými limitmi. Najviacej mangánu sa nachádza v pečeni a najmenej kontaminovaná je svalovina, čo potvrdzuje v prípade zubáča, ostrieža a šťuky Bican, Drbal (1981). Zmeny v obsahu mangánu v tkanivách so zvyšujúcim sa vekom nie sú veľmi výrazné a skôr klesajú (Kroupa, Hartvich, 1990) Hodnoty mangánu v rybách Lužnice sú však minimálne 1 x vyššie než v rybách z Váhu. Výsledky zobrazujú momentálny stav kontaminácie rýb Váhu medzi 108 a 107 r.km. Jedná sa o faktografický materiál či už z hľadiska výskytu jednotlivých druhov rýb, ale hlavne zaťaženia toku niektorými toxickými látkami. Rezídua týchto látok v tkanivách ukazujú na nižší stupeň zaťaženia vyhodnocovaného úseku Váhu nakoľko hodnoty zistené v svalovine všetkých druhov rýb neprekročili hygienický limit, ktorý platí pre obsah cudzorodých látok v potravinách. Pečeň a obličky sú viacej kontaminované niektorými kovmi (Cd, Ni, Zn, Fe) a ich hodnoty presahujú povolený limit.
57
Tab. I: Charakteristika analyzovaných ryb
Druh
Počet (ks)
Barbus barbus
2
Leuciscus cephalus
Abramis brama
Stizostedon lucioperca
Dlžka těla (mm)
240-250
225-250
5-6
690- 1120
390-430
3
9- 10
1380- 1980
470- 520
3-4
125-200
170-200
8
450- 540
300-320
4
10-11
1320- 1690
380-445
2
4
230-340
225 - 240
3
7-8
840- 1180
385-413
2
4- 5
170-250
190-230
2
6
350-470
245 - 270
3
8
700 - 800
330 - 365
2
3-4
490-730
340-370
1
5
1100
445
9
5000
725
3-4
1300-2100
510- 560
1 Esox lucius
3
Hmotnost' (g)
2
3 3
Chondrostoma nasus
Vek
3
58
POSOUZENÍ VLIVU POVODNI NA SPOLEČENSTVO VÍCEBUNĚČNÝCH CIZOPASNÍKŮ JELCE TLOUŠTĚ (LEUCISCUS CEPHALUS L.) EVALUATION OF EFFECT OF FLOODS ON COMMUNITY OF METAZOAN PARASITES OF CHUB (LEUCISCUS CEPHALUS L.) T. DIVILEK, P. DVOŘÁKOVÁ, J. JARKOVSKÝ, J. VÍCHOVÁ, M. GELNAR, P. JURAJDA
SOUHRN Vyšetřením 91 kusů jelce tlouště (Leuciscus cephalus L.) z vybraných lokalit řeky Dřevnice bylo zjištěno 24 druhů vícebuněčných cizopasníků. V důsledku povodní bylo zjištěno snížení počtu druhů parazitů a pokles jejich celkové abundance. Snížení početnosti dominantních druhů cizopasníků mělo také za následek vyrovnanější strukturu jejich společenstev
ÚVOD V poslední době byla publikována řada prací, které se zabývaly využitím studia cizopasníků při hodnocení vlivu enviromentálního stresu na vodní prostředí (např. Khan. Thulin, 1991; MacKenzie a kol.. 1995) Cílem této práce bylo prokázat vliv povodní, které v roce 1997 postihly rozsáhlá území Moravy, na složení společenstva vícebuněčných parazitů jelce tlouště (Leuciscus cephalus L.) na modelových lokalitách nacházejících se v katastru Zlína.
MATERIAL A METODIKA Sledování probíhalo na dvou lokalitách, které se nacházely na řekách Dřevnici a Lutonince pramenících v Hostýnských a Vizovických vrších. Lokalita Vizovice (Lutoninka) se nacházela na horním toku (přechod mezi pstruhovým a lipanovým pásmem) a byla povodní ovlivněna mnohem kratší dobu. Lokalita Malenovice (Dřevnice), kde bylo pásmo parmové, byla povodní ovlivněna déle. Obě lokality se výrazně lišily svým teplotním režimem (viz Tab. 1) a na obou byl vždy srovnáván vzorek ryb z období před a po povodni. 61
Tab. 1 Přehled počtu cizopasníku na modelových lokalitách při jednotlivých sběrech
Druh parazita
Datum sběru a lokalita
∑ Malenovice Malenovice Vizovice Vizovice 10.6.1997 t- 12.8.1997 t- 30.6.1997 t- 5.8.1997 t= 13,4°C 17,5 °C 17,8 °C 15,8°C 103
i49
60
31
343
Dactylogyrus nanoides
7
20
29
4
60
Dactylogyrus s prostae
63
76
15
3
157
Dactylogyrus vistulaec
221
170
10
2
403
Dactylogyrus folkmanovae
Dactylogyrus vranoviensis
6
11 8
Dactvlogyrus sp. Gyrodactylus lomii
8 10
J
13
Gyrodactylus s lamberti
50
30
754
145
979
Gyrodactylus lomí
4
4
40
50
98
Gyrodactylus laevis
1
1
132
12
146
1
1
Gyrodactylus osoblahensis 3
Gyrodactylus scardniensis
3
Gyrodactylus vimbii
1
7
11
19
Gyrodactylus sp.
6
29
9
44
Paradiplozoon megan
8
12
2
29
Caryophyllaeus brachycolis
6
Proteoecphalus torulosus
8
Diplostomum spathaceum
8
27
6
17
Tylodelphys clavata Camallanus lacustris Philometra abdonimalis
22
10
122
10
5
40
8
25
33
!
1
21
43 10
Raphidascaris acus Schulmanela petruschewski
1
Pomphorhynchus laevis
4
3
519
532
•)
104
10 1
62
7 1233
313
2577
Parazitologickou pitvou zaměřenou na vícebuněčné cizopasníky (Hrgens. Lom. 1970) bylo v období června a srpna roku 1997 vyšetřeno celkem 91 kusů modelového hostitele (jelec tloušť), z toho 50 jedinců z lokality Vizovice a 41 z lokality Malenovice. Základní statistické hodnocení získaných dat bylo prováděno běžnými metodami popisné statistiky (Sokal a Rohlf. 1995) a byly také vypočítávány čtyři typy indexů diverzity: Shannonův. Margalefuv. Simpsonův a Berger-Parkerův (Stiling. 1996). Aby mohly byt výsledky jednotlivých sběrů srovnány graficky, byla provedena v závislosti na množství ryb korekce počtu kusů parazitů.
VÝSLEDKY Na vyšetřených rybách obou lokalit bylo nalezeno celkem 2577 jedinců cizopasníků náležejících k 24 druhům. Jejich přehled doplněný o počty parazitů v jednotlivých sběrech ukazuje Tab. 1.
Lokalita Vizovice Oba sběry na této lokalitě se lišily hlavně počtem vyšetřených ryb. V období před povodní zde bylo uloveno 39 kusů jelce tlouště. zatímco po povodni to bylo pouze 11 kusů. V období před povodní bylo na lokalitě Vizovice při celkovém počtu 1233 kusů zaznamenáno 16 druhů vícebuněčných cizopasníků. Po povodni pak bylo nalezeno 15 druhů a celkový počet zaznamenaných parazitů byl 313 jedinců. Při porovnávání relativních abundancí, jenž jsou znázorněny na Obr. 1, je vidět po působení stresu (povodeň) celkový úbytek počtu parazitů a také rovnoměrnější zastoupení jednotlivých druhů ve společenstvu. Uvedenému faktu odpovídají i hodnoty vypočítaných indexů diverzity (Tab. 2). Tab. 2: Hodnoty indexů diversity společenstev vícebuněčných cizopasníků na jednotlivých lokalitách lokality indexy diverzity Vizovice Vizovice Malenovice Malenovice 30.6.1997 5.8.1997 10.6.1998 12.8.1997 Margalef 2,11 2,44 2,56 2.07 Simpson 0,40 0.26 0,25 0,21 Berger-Parker 0,61 0,46 0,43 0,32 Shannon 1,52 1,83 1,82 1,87
63
Lokalita Malenovice
Při odlovu před povodní bylo na lokalitě Malenovice odchyceno 16 kusů jelce tlouště. Na těchto rybách bylo při počtu 519 kusů vícebuněčných parazitů nalezeno celkem 17 druhů cizopasníků. Při odlovu po povodni bylo uloveno 25 ryb, ale počet nalezených parazitů byl jen něco vyšší (532 kusů) než v předpovodňovém vzorku. Také celkový počet druhů parazitů byl při větším množství vyšetřených ryb nižší. Bylo zaznamenáno pouze 14 druhů vícebuněčných cizopasníků. Podobně jako na lokalitě Vizovice byl po povodni zaznamenán úbytek celkového počtu parazitů a také struktura společenstva byla více vyrovnanější (Obr. 2), o čemž také svědčí vyšší hodnoty indexů diverzity (Tab. 2).
DISKUSE Mezi možné faktory, jenž jsou považovány za tzv. environmentální stres, lze nepochybně zařadit také povodeň. U ryb ovlivněných stresem dochází ke změnám v imunitním systému (například potlačení fagocytózy a humorální protilátkové odpovědi, poškození lymfatických orgánů, změny v počtu leukocytů a poškození ochranného pokožkového slizu O'Neill, 1981). V důsledku těchto změn jsou pak ryby obvykle náchylnější k možnému napadení cizopasníky (např. Skinner, 1982). Kromě oslabení imunity hostitele může povodňový stres u ryb ovlivnit parazity i jiným způsobem. Protože tasemnice ani vrtejši nemají střevo a jsou tudíž energeticky závislí na aktivním transportu aminokyselin, mastných kyselin a monosacharidů skrze povrch těla, dá se předpokládat, že velmi rychle opustí střevo hostitele, který delší dobu nepřijímá potravu (MacKenzie a kol., 1995). Vliv hladovění na ryby studoval například Möller (1976) a došel k závěru, že hladovějící ryby postupně ztrácí střevní parazity. Zjištěné výsledky tento předpoklad potvrzují. Na lokalitě Vizovice došlo u tasemnice Proteocephalus torulosos ve srovnání se vzorkem předpovodňovým k poklesu prevalence z 69 % na 46 % a průměrná intenzita invaze se snížila ze 3,85 p/h na 2,0 p/h. Na lokalitě Malenovice po povodni dokonce tasemnice vůbec nebyly zjištěny, i když před povodní se ve společenstvu této lokality vyskytovaly při shodné prevalenci 25 % dva druhy (Proteocephalus torulosus a Caryophylleus brachycolis). Zdá se, že úplná absence výskytu tasemnic na lokalitě Malenovice po povodni byla pravděpodobně způsobena déle trvajícími povodňovými stavy, jenž nepochybně ovlivnily délku období, během kterého ryby zřejmě nepřijímaly potravu. 66
O přímém vlivu uvedeného enviromentálního stresu na parazity můžeme hovořit také v případě volně žijících invazních stádií (např. u třídy Monogenea), která mohou být strhávána extremně vysokým proudem. Extrémní proud může působit na parazity i nepřímo a to odplavením možných mezihostitelů. V případě endohelmintů se tento vliv však zdá být méně závažným, protože tito paraziti jsou většinou déle žijící organismy a krátkodobá nepřítomnost mezihostitelů by je neměla ovlivnit. Jak bylo již uvedeno, hlavním důvodem absence těchto parazitů bude spíše hladovění a špatná fyzická kondice ryb. Z prezentovaných výsledků je zřejmé, že druhové složení cizopasníků bylo vlivem působení stresu chudší a struktura společenstva vícebuněčných parazitů jelce tlouště byla za uvedených okolností vyrovnanější. Podobné údaje uvádí i autoři Koskivaara a Valtonen (1992) Gelnarakol. (1998).
PODĚKOVÁNÍ
Finanční podpora byla tomuto výzkumu poskytnuta z projektu Programu vědy a výzkumu Rady vlády ČR (číslo - VaV 340/1/1996), z projektu Fondu rozvoje VS (číslo F 277/1997) a z projektu Grantové agentury ČR (číslo 524/98/0940).
LITERATURA Ergens, R., Lom, J., 1970: Původci parazitárních nemocí ryb. Academia, Praha, pp. 384. Gelnar, M., Šebelová, Š, Dušek, L., Koubková, B., Jurajda, P., Zahrádková, S., 1998: bodiversity of parasites in freshwater environment in relation to pollution. I. Species richness and heterogeneity measures. Parassitologia 40: (in press). Khan, R. A., Thulin, J., 1991: Influence of pollution on parasites of aquatic animals. Advances in Parasitology 30: 201-238. Koskivaara, M., Valtonen, E. T., 1992: Dactylogyrus (Monogenea) communities on the gills of roach in three lakes in Central Finland. Parasitology 104: 263-272. MacKenzie. K., Williams, H. H..Williams, B., McVicar, A.H., Siddall, R., 1995: Parasites as indicators of water quality and the potential use of helminthes transmission in marine pollution studies. Advances in Parasitology 35: 85-144. Möller, H., 1987: Pollution and parasitism in the aquatic environment. International Journal for Parasitology 17: 353-361.
67
O'Neill, J. G., 1981: The humoral immune response of Salmo trutta L. and Cyprinus carpio L. exposed to heavy metals. Journal of Fish Biology 19: 297-306. Skinner R. H., 1982: The interrelation of water quality, gill parasites, and gill pathology of some fishes from South Biscayne Bay, Florida. Fishery Bulletin 80: 269-280. Sokal, R. R., Rohlf, F. J., 1995: Biometry. The principles and practice of statistics in biological research. W. H. Freeman and company, New York, 1995, pp. 887. Stilling, P. D., 1996: Ecology: theories and applications. Second edition. Prentice Hall. pp. 539.
SUMMARY
During investigations of 91 specimens of chub (Leuciscus cephalus L.) originated from two localities (Malenovice, Vizovice) situated along the river Dřevnice, altogether 24 species of metazoan parasites have been found. Decrease of parasite species richness and their total abundance has been observed as a result of environmental stress caused by Hoods. It seems, that there is relationships between more homogenic structure of parasite community and lower proportion of dominant (core) species.
ADRESY AUTORU: Tomáš Divilek, Pavlína Dvořáková, Jiří Jarkovský, Jaroslava Víchová, RNDr. Milan Gelnar, CSc. Katedra zoologie a ekologie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova universita, Kotlářská 2, 61137 Brno Ing. Pavel Jurajda, Dr. Ústav ekologie krajiny AV ČR, Květná 8, 603 65 Brno
68
PROSTOROVÁ DISTRIBUCE HROUZKA OBECNÉHO GOBIO GOBIO L. A OUKLEJE OBECNÉ ALBURNUS ALBURNUS L. V ŘÍČNÍM PROSTŘEDÍ Spatial distribution of gudgeon Gobio gobio L. and bleak Alburnus alburnus L. in the riverine habitat
O. Slavík, P. Jinnee. D. Mattas
Souhrn V řece Malši byla sledována prostorová distribuce oukleje a hrouzka. Výsledky ukázaly, že ouklej preferovala prostředí s vyšší hloubkou, hrouzek prostředí s vyšší rychlostí proudění.V zimním období ouklej obsazovala hlubší stanoviště, směrem k letnímu období se hloubka snižovala. Naopak hrouzek během zimy obsazoval prostředí s nejmenší hloubkou v porovnání s ostatními měsíci. S klesající teplotou oba druhy preferovali prostředí s nejnižšími rychlostmi proudění, v teplém období se přesouvali na stanoviště s vyššími rychlostmi. Ouklej si vybírala stanoviště s určitou kvalitou substrátu. Hrouzek neupřednostňoval žádný typ substrátu, pro jeho výskyt byla určující rychlost proudění.
Úvod Charakter říčního společenstva ryb je primárně určen gradientem horní-dolní tok a jeho trofickou úrovní (např. Zalewski et al. 1990). Gradient fyzikálních faktorů prostředí určuje i výskyt morfologických typů ryb (Schiemer & Waidbacher 1992). Výskyt jednotlivých morfologických typů se však často překrývá, protože využívají odlišné mikrohabitaty v rámci ekosystému (Balon et al. 1986). Stanoviště ryb v určitém mikrohabitatu se mění v závislosti na stupni jejich ontogenetického vývoje (Copp 1990) a podle změn fyzikálního prostředí (Grosman et al 1987) atd. Sledovali jsme pohyb dvou morfologicky odlišných druhů oukleje a hrouzka v prostředí určeném hloubkou, rychlostí proudění a kvalitou substrátu. Testovali jsme hypotézu, že na základě odlišné morfologie (např. Baruš a Oliva 1995) budou oba druhy preferovat rozdílné fyzikální prostředí. Jestli je toto pravda, pak: i) reofilní hrouzek bude obsazovat prostředí s vyššími rychlostmi proudění a ouklej jako povrchový druh prostředí s vyšším vodním sloupcem, ii) kvalita substrátu bude pro výskyt hrouzka jako bentického druhu důležitější faktor než pro pelagickou ouklej. 69
Materiál a metoda Na řece Malši cca 2 km pod hrází UN Římov byly sledovány 3 úseky o celkové délce 300m. Každý úsek byl charakterizován řadou příčných profilů. Profil byl popsán body, ze kterých byly měřeny svislicové rychlosti proudění, hloubka a kvalita substrátu. Hydraulické parametry byly měřeny propelerem OTT C-2, při použití jednobodové metody. Při každém odlovu byl měřen i průtok. Ryby byly loveny elektrickým agregátem (500 V, 4A). Délka těla každé ryby byla zanesena do bodové sítě hydraulických parametrů. Statistické zpracování bylo provedeno programem SAS (GLM, Unbalanced ANOVA).
Výsledky
Pro statistickou analýzu bylo použito 2571 jedinců. 1 Hloubka a rychlost proudění Celkově obsazovala ouklej prostředí s větší hloubkou než hrouzek (Obr.l vlevo nahoře). Maximální hloubka jejich výskytu byla zjištěna v únoru, minimální v červenci a v říjnu byla opět vyšší. Hrouzek obsazoval stanoviště s minimální hloubkou v únoru, nejvyšší hodnoty byly zjištěny v březnu (Obr.l vpravo nahoře). Hrouzek vyskytoval v prostředí s vyššími rychlostmi proudění ve srovnání s ouklejí (Obr.l vlevo dole). V zimním období oba druhy shodně obsazovali prostředí s nejnižšími rychlostmi. V květnu a červenci se vyskytovaly v prostředí s maximálními rychlostmi a v říjnu byl opět zaznamenán pokles (Obr.l vpravo dole). Výskyt délkových skupin a preference hloubky a rychlosti proudění podle charakteru substrátu U hrouzka se stoupající velikostí substrátu klesala délka jedinců (Obr. 2 nahoře). Délka oukleje se v rozmezí velikosti substrátu mezi 0 - 400 mm neměnila; pouze v kategorii substrátu s velikostí kamenů nad 400 mm a rostlinnými částmi byla zjištěna minimální délka těla oukleje. Jestliže se ouklej vyskytovala nad substrátem o velikosti 20 - 200 mm, pak to byla místa s nejvyšším sloupcem vody (Obr. 2 uprostřed) a maximální rychlostí proudění (Obr. 2 dole). Jestliže se vyskytovala nad kategorií substrátu 400 + X, pak zde byl naměřena nejnižší výška sloupce vody a minimální rychlosti. Hrouzek se vyskytoval ve stejné hloubce bez ohledu na velikost substrátu, pouze v kategorii substrátu 400 + X byla
70
zjištěna nejnižší hloubka. Maximální rychlosti proudění pro výskyt hrouzka byly naměřeny nad substrátem 0 - 20 mm (min.nad substrátem v kategorii 400 + X).
Diskuse Rychlosti proudění a hloubka během sezóny Naše práce potvrzuje, že morfologické rozdíly hrouzka a oukleje (např. Baruš a Oliva 1996) podmiňují obsazování rozdílného fyzikálního prostředí oběma druhy. Vzhledem k tomu, že se ouklej vyskytovala v prostředí s větší hloubkou a hrouzek preferoval prostředí s vyššími rychlostmi proudění, byl náš první předpoklad potvrzen. Během sezóny však ouklej obsazovala prostředí s téměř neměnnými rychlostmi proudění, hrouzek upřednostňoval v teplém období prostředí s vyššími rychlostmi. V zimě oba druhy obsazovaly prostředí se shodnými rychlostmi, naopak výška vodního sloupce byla odlišná : ouklej obsazovala nejhlubší habitaty v rámci sledovaných úseků a hrouzek naopak habitaty s nejnižším sloupcem vody. Vliv kvality substrátu na délku ryb a hloubku a rychlost v místě jejich stanoviště Statisticky průkazný rozdíl mezi délkou ryb a velikostí substrátu byl nalezen pouze mezi kategorií 400 +X a ostatními typy substrátů. Délka ryb obou druhů byla v kategorii 400 + X nejnižší (Obr. 2), což potvrzuje, že malé ryby preferují prostředí mělké prostředí s maximální diversitou (např. Copp 1989) a s nízkými rychlostmi proudění (Bowee et al. 1994). Kromě tohoto prostředí hrouzek nepreferoval určité hloubky ani rychlosti proudění v závislosti na substrátu. U oukleje je naopak vidět, že při velikosti substrátu 20 - 200 mm obsazovala prostředí s nejvyšší hloubkou a rychlostmi. Vzhledem k tomu že ouklej (narozdíl od hrouzka) zcela zřejmě preferovala prostředí s určitým substrátem, naše druhá hypotéza nebyla povržena.
Summary In the riverine habitat, spatial distribution of gudgeon Gobio gobio L. and bleak Alburnus alburnus L. was observed in relation with velocity, height of water column and substrate quality. Gudgeon preferred habitat with higher velocity, and bleak occurred in deeper habitats. In winter, both species occurred in habitats with similar velocity but in different depth. In habitats with high diversity of bottom substrate (boulders, submerged vegetation), low depth and minimal velocity, the lowest body length of both species was found. The 71
velocity with no regard to substrate quality was the most important physical factor that influenced occurrence of gudgeon. Bleak occurred above bottom substrate with boulders (20 200 mm), where maximal depth and velocity were measured. Each of observed species differed in microhabitat preference that relates their different morphology.
Literatura Baruš, V., Oliva, O., (eds.), 1995: Mihulovci - Petromyzontes a Ryby - Osteichthyes. Fauna ČR a SR - sv.28/2. Academia Praha, 703 Balon, K. E., Crafword, S. S., Lelek, A., 1986: Fish communities of the upper Danube River (Germany, Austria) prior to the new Rhein-Main-Donau Connection. Env. Biol. Fish. 15, 243-271. Bowee, K. D., Newcomb, T., J.,Coon, G., T., 1994: Relations between habitat variability and population dynamics of bass in the Huon River, Michigan. U. S. Department of Interior, National Biological Survey Biological Report 21. Copp, H. G., 1989: The habitat diversity and fish reproductive function of floodplain ecosystems. Enviromental Biology of Fishes, 26, 1-27. Copp, II. G., 1990: Shift in the microhabitat of larval and juvenile roach, Rutihis niiilus (L.), in a floodlain channel. J. Fish Biol., 36, 683 - 692. Grossman, D., C, Sostoa de A., Freeman, C, M., Lobon-Cerviá, J., 1987: Microhabitat use in a mediterranean riverine fish assemblage. Fishes of the upper Matarrana. Oecologia (Berlin), 73,501-512. Schiemer, F., Waidbacher, H., 1992: Strategies for Conservation of a Danubian fish fauna. In. Boon. Calow, J., P., & Petts. G., E., ed. River Conservation and Management. Chichester: John Wiley & Sons, 363-382. Zalewski, M., Frankiewicz, P., Przybylski, M., Banbura, J., Nowak, M., 1990: Structure and dynamics offish communities in temperate rivers in relation to the abiotic-biotic regulatory continuum concept. Pol. Arch. Hydrobiol., 37(1-2), 151-176.
Mgr. Ondřej Slavík, Ing. Petr Jiřinec a Ing. Daniel Mattas, CSc Výzkumný ústav vodohospodářský TGM Praha, Podbabská 30, 160 62 Praha 6 tel. 90127224, e-mail:
[email protected]
74
Polychlorované bifenyly (dále jen PCB) můžeme stále považovat za jednu ze skupin organických látek, které významně kontaminuji životni prostředí a potravní řetězce Vzhledem k tomu. že PCB jsou látky vysoce persistentní, mohou se jejich residua kumulovat ve vodních ekosystémech a přecházet do živých organismů. Současnou situaci v zatíženi českých vodních ekosystémů PCB, včetně ryb, lze charakterizovat následovně: -oproti počátkům devadesátých let se zatížení průběžně pozvolna snižuje především v důsledku preventivních opatření v jednotlivých resortech našeho národního hospodářství a dále i z titulu rozšíření kontroly a monitoringu PCB; - pokud se týká kontaminace našich sladkovodních ryb jako součásti potravního koše lze konstatovat, že všeobecné nepřekračuje úroveň povolenou jak dřívějšími hygienickými limity (0.5 mg PCB/kg svaloviny), tak i nejvyšší povolené množství (NPM) nové Vyhlášky MZd ČR č. 298/1997 Sb., které činí 2.0 mg PCB/kg (suma indikátorových kongenerů v jedlém podílu). Přesto však lze stále nalézat zvýšené hodnoty obsahu PCB v rybách z některých lokalit, kde byl vodní ekosystém kontaminován buď z titulu havárií nebo dlouhodobých úniků menších množství PCB, což je skutečnost alarmující. V roce 1995 bylo zahájeno, ve spolupráci s Výzkumným ústavem rybářským a hydrobiologickým Jihočeské university, Vodňany (dále jen VURH JU), řešení projektu RE 5522 "Příspěvek ke studiu metabolisace PCB studovaný na modelu sladkovodních ryb, jehož cílem bylo studovat a blíže objasnit na základě látkových bilancí mechanismy vylučování (eliminace) PCB z ryb, konkrétně z kapra obecného. Zhodnocení průběhu a výsledků řešení tohoto projektu, je pak předmětem našeho sdělení. 1. Teoretická část Osudem PCB v rybách, ať se jedná o jejich příjem a ukládání či eliminaci, se zabývala celá řada vědecko-výzkumných pracovišť. Výsledky jejich prací jsou přehledně podány v souborné rešerši B l á h a a k o 1. (1). Další přehlednou rešerši, zaměřenou především na eliminaci PCB z rybích organismů, lze nalézt v závěrečné zprávě výše uvedeného projektu (2). Na základě obou rešerší lze konstatovat, že výsledky experimentů, popisujících osudy PCB v rybách publikované různými autory, nejsou jednoznačné a často jsou až protichůdné, což platí především pro fázi eliminace PCB prováděnou v laboratorních či přírodních podmínkách. Příčiny těchto rozdílů lze spatřovat v následujícím: - doba pokusů v laboratorních podmínkách je příliš krátká k dosažení rovnovážné distribuce PCB v těle ryb při jejich bioakumulaci stejně tak, jako doba pro stanovení reálného poločasu jejich bioeliminace; - při pokusech jsou používány nejen různé druhy ryb, ale i různé výchozí hmotnosti, stáří, pohlaví, nejsou respektovány rozdílné životní fáze apod.; 75
- laboratorní bioakumulace PCB byla prováděna různým způsobem, a to z vody, orálně nebo injekčně, přičemž nejsou dostatečně objasněny rozdíly v jejich mechanismech; - často nebyly sledovány všechny kongenery PCB a nebyl zohledňován faktor "ředění obsahu PCB v rybě z titulu přírůstku tuku v průběhu jejího růstu; - laboratorní experimenty nepostihují všechny faktory, které mohou ovlivňovat eliminaci PCB z ryb v přírodních podmínkách. 2. Experimentální část Je rozdělena do dvou podkapitol podle charakteru provedených experimentů, přičemž prvá část je věnována osudům PCB v průběhu modelových chovů kaprů a druhá ověření možnosti sekundární kontaminace nekontaminovaných ryb residui PCB, vylučovanými z ryb kontaminovaných. 2.1. Změny obsahu PCB v kaprech v průběhu modelových chovů 1995/96 a 1996/97 Modelové chovy byly prováděny za přírodních podmínek v pokusném areálu VÚRH JU Vodňany. Prvý modelový chov byl proveden s cca 500 ks kaprů o průměrné hmotnosti 300 g (rozmezí 200-500 g) a trval od července 1995 do dubna 1996. Druhý byl proveden se 700 ks kaprů o průměrné hmotnosti 350 g (rozmezí 250-450 g) a byl započat v červenci 1996 a ukončen v dubnu 1997. Následující přehled uvádí vlastní rozdělení modelových chovů do jednotlivých fází. Před započetím každého pokusu byly ryby rozděleny do dvou skupin. Pívá z nich (ryby kontaminované) přijímala ve fázi prolomování krmivo KP1 kontaminované roztokem Delorn 103 a 105 ve slunečnicovém oleji na konečný obsah cca 300 mg PCB/kg tuku v krmivu, a to Přehled fází modelových chovů
Fáze chovu
Doba trvání chov 95/96
chov 96/97
adaptace a kontrola poč. stavu
25.7.-2.8.
11.7.-21.7.
prokrmováuí ryb
3.8.- 10.8.
22.7. - 30.7.
hladovění ryb
11.8.-30.8.
31.8.-24.8.
normální výkrm ryb
1.9.- 12.10.
25.8.-4.11.
13.10. 95-22.4.96
5.11. 96-24.4.97
komorování ryb
až do dosažení požadované hladiny cca 2 mg PCB/kg tuku ryb (chov 1995/96), resp. 0.6 mg PCB/kg tuku (chov 1996/97). Obsah PCB je zde i v dalším vyjadřován jako suma indikátorových kongenerů. V dalších fázích chovu, tj. po hladovění, byly kontaminované ryby krmeny nekontaminovaným krmivem KP1 a obilím. Druhá, kontrolní skupina byla krmena ve všech fázích chovu nekontaminovaným krmivem KP1 a obilím. Na konci každé fáze chovu byl proveden odlov 25-50 kusů ryb, které byly rozděleny do 5-6 hmotnostních kategorií, z nichž byl sestaven průměrný vzorek ryb. Po odstranění šupin a ploutví byly jednotlivé ryby v každém průměrném vzorku zváženy a rozděleny na 76
trup s hlavou a vnitřnosti. Z nich pak byl po desintegraci sestaven na základě hmotnostních poměrů směsný vzorek k vlastním analýzám. Sledován byl jednak obsah tuku e\ti akční metodou a dále koncentrace indikátorových kongenerů PCB plynovou chromatografií. Analytické nálezy pak byly zpracovány do finálních celkových hmotnostních bilancí obsahu tuku a sumy kongenerů PCB v průběhu jednotlivých fází chovu ryb, a jsou udány \ tah 1. 11 Bližší informace lze nalézt ve zprávách řešeného projektu (2, 3).
2.2. Ověření možnosti sekundární kontaminace ryb Problém sekundami kontaminace byl řešen na základě zjištěného prudkého vzrůstu obsahu PCB v kontrolních rybách ve fázi normálního výkrmu u modelového chovu 1995/96. kdy byly přemístěny do kontrolního rybníka s rybami kontaminovanými. Předpokladem pro tuto praktickou sekundární kontaminaci byl však takový způsob eliminace PCB z ryb kontaminovaných, který by umožnil rychlý transfer a akumulaci PCB v rybách kontrolních. Prvou možnou cestou mohl být přenos PCB okolní vodou, druhou perorální přenos, kdy by kontrolní ryby přijímaly jako potravu s rybničním bentosem i exkrementy ryb kontaminovaných.
Tab. I. Celková bilance změn obsahu tuku a sumy kongenerů PCB v průběhu jednotlivých fází chovu 1995/9 6 Fáze chovu
Obsah tuku [g]
Suma kong. PCB rozdíl [%] [mg] kontrola
rozdíl [°o]
po prokrmení po 21.72 7.69 25.45
-64.6
0.0087 0...52
-40 2
18.98
+230.9 -25.4
0.0221 0.0283
+325 0 +28 0
hladovění před komorováním po komorování kontaminované ryby po přikrmení po 15.21 7.88 18.21
-48.2 +131.1
16.80
-7.7
1.818 1.294 1 412 -28.8 + 9.1 -29 0
hladovění před komorováním po komorování
77
1.002
Tab. 11. Celková bilance změn obsahu tuku a sumy kongenerů PCB v průběhu jednotlivých fází chovu 1996/97 Fáze chovu
Obsah tuku
počátek pokusu před komorováním 3.04 9.69 chov isolovaný před komorováním chov 12.40 společný
Suma kong. PCB rozdíl [%] [mg] rozdíl [%] kontrola 0.0025 0.0040 +218.8 +307.8 0.0190
+60.0 +660.0
kontrola po prokrnení po 5.63 4.31 12.61
-23.5 + 192.6 - 0.5746 0.3973
-30.9 -1.8
7.28
42.3
-42.4
hladovění před 0.3902 0.2247
komorováním po komorování
Proto byly v letech 1996 a 1997 uskutečněny ve VÚRH JU dva akvarijní pokusy, při kterých byly analyzovány výkaly a okolní voda u kontrolních kaprů a kaprů kontaminovaných na vyšší hladiny obsahu 50.0, resp. 80.0 mg PCB/kg tuku (průměrná hmotnost 17b činila cca 350 g). Po prokrmení a 8-denním hladovění pro vyčištění zažívacího traktu od kontaminovaného krmiva byly ryby rozděleny do čtyř skupin po šesti kusech (jedna kontrolní, tři kontaminované), které byly chovány v oddělených akváriích po dobu 43 dnů (od 4.11. do 17.12.1996), resp. 27 dnů (od 8.7. do 4.8.1997). Po celou dobu pokusů byla akvária intensivně provzdušňována bez obměny vody a ryby krmeny nekontaminovaným krmivem KP1. V průběhu pokusů nebyly u ryb pozorovány žádné zdravotní potíže a taktéž nedošlo k signifikantní změně jejich hmotnosti. Při ukončení pokusu byly odebrány vzorky vody a výkalů. Průměrné obsahy PCB jsou uvedeny v tab. III.
Tab. 111. Obsah PCB ve výkalech a okolní vodě (akvarijní pokusy) Obsah PCB
Výkaly (ug/kg) Voda (ug/1
Akvarijní pokus 1996 kontrola 40.03 3.53
1997 kontam. ryby 806.01 17.91
78
kontrola 21.00 7.20
kontam. ryby 833.70 17.73
3. Diskuse výsledku a závěr Z bilanci uvedených v tabulkách I a II je patrné, že změny obsahu PC li kontaminovaných ryb byly v jednotlivých fázích obou chovů podobné a k největšímu sníženi docházelo při hladovění a komorováni V roce 1995/96 činilo u obou fází cca 29% v roce 1996/97 cca 31, resp. 42% Bylo též doprovázeno i snížením obsahu tuku. v prvém případě o cca 42, resp. 8%, ve druhém o cca 24. resp. 42%. V průběhu fáze normálního výkrmu se sice zvýšila hmotnost tuku v rybách o cca 130. resp. 193%. avšak hmotnost v nich přítomných PCB zůstala prakticky stejná, což svědčí o jejich „ředění" z titulu růstu. Podle očekávání byly nejvíce eliminovaný kongenery 28 a 52. obsah ostatních zůstal na prakticky stejné úrovni. Existence sekundární kontaminace kontrolních ryb rybami kontaminovaými byla prakticky prokázána jak v modelovém chovu 1995/96 (viz tab. I - zvýšení o cca 300%) tak především v chovu 1996/97 (viz tab. II). Kontrolní ryby zde byly rozděleny do dvou skupin, z nichž pívá byla po celou dobu pokusu chována odděleně (vzrůst obsahu PCB b\l málo významný) a druhá byla ve fázi normálního výkrmu chována společně s rybami kontaminovanými (vzrůst obsahu PCB o cca 660 %). Předpokládaný způsob možnosti této sekundární kontaminace byl prokázán dvěma akvarijními pokusy, které ukázaly, že koncentrace sumy indikátorových kongenerů \ okolní vodě a výkalech byla vždy několikanásobně vyšší u kontaminovaných ryb než u ryb kontrolních (viz tab. III). V roce 1996 se koncentrace PCB v okolní vodě zvýšila cca 5-krát a ve výkalech zhruba 20-krát, v roce 1997 se obdobné koncentrace zvýšily cca 3-krát. resp. 40-krát. I když se jedná o změny velmi nízkých koncentrací (mikrogramy PCB/litr vody. resp. kg sušiny výkalů), které by mokly být zatíženy poměrně velkou analytickou chybou, jsou nalezené diference natolik výrazné, zeje můžeme pokládat za průkazné. Na základě všech získaných experimentálních údajů lze tedy vyvodit následující závěry: a) Zvýšená eliminace PCB, projevující se významným úbytkem jejich množství (hmotnosti) v kontaminovaných rybách, je vždy spojena s významným snižováním množství (hmotnosti) jejich tuku ve fázích hladovění a komorování. b) Při normálním výkrmu se celkové množství (hmotnost) PCB v rybách snižuje velmi málo (prakticky nemění), což znamená, že se jejich eliminace výrazně zpomaluje. Projevuje se zde převážně pouze efekt snižování koncentrace PCB v tuku v důsledku "ředění", kdy při růstu ryb se zvyšuje i celková hmotnost jejich tuku. c) V souladu s literárními údaji se v průběhu chovu snižuje v kontaminovaných rybách především množství (obsah) indikátorových kongenerů č. 28 a 52, zatímco výše chlorované kongenery PCB jsou eliminací postiženy jen málo. Snižování obsahu PCB u těchto níže chlorovaných kongenerů se odehrává pravděpodobně jejich metabolisací v rybích organismech. d) V průběhu modelových chovů v přírodních podmínkách byla prokázána možnost sekundární kontaminace nekontaminovaných ryb, chovaných společně s rybami kontaminovanými. e) Akvarijními pokusy byla prokázána přítomnost malých množství PCB ve výkalech kontaminovaných ryb a v okolní vodě, ve které byly chovány. Toto pak naznačuje i možnou cestu sekundární kontaminace uvedené v předchozím bodě, kdy nekontaminované ryby jednak přijímají jako potravu s bentosem i kontaminované výkaly a zároveň žijí ve vodě,
79
kam jsou PCB vylučovány z kontaminovaných ryb a odkud je přijímají žábrami a povrchem těla f) Námi presentované výsledky jsou aplikovatelné pro prvé fáze eliminace residui PCB u kaprů chovaných či žijících v přírodních podmínkách ČR, kontaminovaných koncentracemi řádově v desetinách či jednotkách mg PCB/kg svaloviny. g) Určité nedostatky lze spatřovat v tom, že z provozně technických důvodů bylo nutno omezit dobu modelových chovů na cca 10 měsíců, která neumožnila dlouhodobější sledování osudů PCB kontaminovaných kaprů v opakovaných biologických cyklech, kdy by se, v dlouhodobějším časovém horizontu, zřejmě snižovala i rychlost jejich eliminace. h) Průběh eliminace PCB mohl být ovlivněn také tím, že mezi jednotlivými fázemi chovu, zvláště pak pivními, tj. prolamováním a hladověním, nebylo pravděpodobně dosahováno plně rovnovážných stavů distribuce PCB mezi tkáněmi. i) Určité nepřesnosti při výpočtech limitních bilancí obsahů PCB v tuku mohly být způsobeny především nedodržením konstantní distribuce hmotností ryb odlovovaných v jednotlivých fázích chovu. Jedním z hlavních výstupů řešení projektu mělo být doporučení pro praxi o chovu kaprů v rybnících, resp. lokalitách, se zvýšenou zátěží PCB. Koncem prosince 1997 však byla vydána nová vyhláška MZd ČR č. 298/1997 Sb. o cizorodých látkách v potravinách, kde je u sladkovodních ryb jako nejvyšší povolené množství residui PCB udán obsah sumy indikátorových kongenerů 2,0 mg/kg jedlého podílu, což je cca 4-krát větší množství než byl dřívější limit. Toto legislativní opatření pak změnilo stávající situaci do té míry, že drtivá většina u nás chovaných a lovených ryb bude hluboko pod tímto novým limitem obsahu PCB a námi výše uvažovaná doporučení pro praxi se tudíž stávají bezpředmětná.
Literatura Bláha, L.; Dušek, L.; Svobodová, Z.: Kontaminace potravních řetězců v ekosystémech povrchových vod. Mze ČR Brno 1997 Bohačenko, I. A kol.: Příspěvek ke studiu metabolisace PCB studovaný na modelu sladkovodních ryb. Závěrečná zpráva projektu RE 5522, VÚP Praha, leden 1998. Bohačenko, I. A kol.: Příspěvek ke studiu metabolisace PCB studovaný na modelu sladkovodních ryb. Výroční zpráva projektu RE 5522, VÚP Praha, leden 1997.
80
PROBLÉMY PŘIROZENÉ OBNOVY RYBÍHO OSÍDLENI VODNÍCH TOKU PROBLEMS OF NATURAL RESTORATIONS OF FISH POPULATIONS IN WATER STREAMS
S.LUSK, V.LUSKOVÁ, K.HALAČKA Ustav ekologie krajiny A V ČR BRNO
ÚVOD Z řady příčin může dojít ke zničení či odstranění rybího osídlení z celých nebo z částí vodních toků. V případě, že by říční kontinuum nebylo fřagmentováno barierami, které jsou většinou pro ryby nepřekonatelné, došlo by k postupné obnově rybího osídlení přirozenými migračními přesuny. Za stávajících poměrů na našich tocích, které jsou přehrazeny značným počtem příčných stupňů, zánik rybího osídlení nebo pouze populace některých druhů, znamená obvykle dlouhodobou devastaci rybí bioty. Pouze u druhů, které jsou objektem rybářského obhospodařování (sportovního rybolovu), dochází obvykle k vysazení jejich násad a postupné obnově původního zarybnění. Avšak mihule a drobné druhy ryb se v takto postižených menších tocích či říčních úsecích, pokud nemůže dojít k migraci směrem po proudu, již neobjeví. Je mimořádně významné, že v současné době se problém obnovy prostupnosti říčního kontinua pro rybí biotu eliminací bariérového efektu u pněných stupňů různého typu, stává aktuální v rámci razných druhů revitalizačních projektů. Na příkladu dvou toků bychom chtěli demonstrovat uvedenou problematiku.
VÝSLEDKY Podklady pro tento příspěvek byly získány při výzkumu rybího osídlení dvou toků - potoka Velička a horní část řeky Jizery. Výzkum byl prováděn pomocí elektrolovu. Velička levostranný přítok řeky Moravy u Strážnice, tok III. řádu, prám. roční průtok v ústí 0,91 mls"1, délka toku 42 km. Horní část má pstruhový charakter, v dolní části bylo rybí osídlení vytvořeno především druhy migrujícími tam z Moravy. V období sucha v roce 1990 úsek mezi ř.km 5,3 až 13,2 v letním období (červenec, srpen) přirozeně vyschl. Malý průtok se pohyboval štěrkovým podložím pod úrovní dna. Došlo tam k zániku rybího osídlení parmového typu. V předchozích roce jsme v ř.km 11,7 zjistili společenstvo sestávající ze 7 druhů (jelec tloušť, parma obecná, ostroretka stěhovavá, hrouzek obecný, střevle potoční, ouklejka pruhovaná, mřenka mramorovaná), které v přepočtu na 1 ha 81
dosahovalo celkové abundance 24.195 ks a biomasy 1.471 kg. V následujících letech 1992-93 byl uvedený úsek s výjimkou ojedinělého výskytu mřenky mramorované a střevle potoční (migrace z hora) bez ryb. V ř.km 5,1 byl v roce 1988 vybudován stupeň, který znemožňuje migraci ryb proti proudu. Tento stupeň zabránil obnovení zaniklého rybího osídlení ve výše ležícím úseku. Pod stupněm jsme výskyt panny obecné, jelce tlouště i ostroretky stěhovavé i po roce 1990 zjišťovali. Jizera - pravostranný přítok Labe, tok II. řádu, délka toku 164 km, prům. průtok v ústí 23,9 m\s-1\ Náš výzkum v souvislosti s problematikou malých vodních elektráren jsme realizovali v horní části Jizery v části mezi ř.km 110-145. Uvedený úsek Jizery je fragmentován 15 funkčními příčnými jezovými objekty, které jsou pro ryby neprostupné (tzv. koeficient prostupnosti v daném případě dosahuje hodnoty 2,33). Na třech jezech jsou vybudovány rybí přechody, které jsou však nefunkční především z důvodů nevhodné konstrukce a malé kapacity (blíže viz Lusk a kol., 1995). Zkoumaná část toku Jizery má rybí osídlení typu SalmoThymallus, v horní části pak pouze typu Salmo, s dominancí pstruha obecného a v dolní části s výskytem lipana podhomího. Z doprovodných druhů se vyskytuje mihule potoční, střevle potoční, mřenka mramorovaná a vranka obecná. Horní tok Jizery je charakteristický občasným výskytem vod s nízkými hodnotami pH , které klesají až na hodnotu 5, výjimečně se blíží i hodnotě 4. V důsledku toho v horní polovině resp. třetině zkoumaného úseku dochází k devastaci rybího osidlem. V rámci rybářského hospodaření je ve vyrybněných úsecích obnovován výskyt pstruha obecného vysazením jeho násad. Ostatní doprovodné druhy však vysazovány nejsou a jezy jim brání obnovit výskyt přirozenou migrací z dolních částí řeky. Proto výskyt pstruha obecného sahá o 5-15 km výše oproti ostatním druhům. Několik neprostupných jezů brání přirozené obnově rybího osídlení uvedených drobných druhů. Jejich stávající výskyt v horní části Jizery je v podstatě vymezen dosahem devastačního působení vod s nízkými hodnotami pH.
DISKUSE Problematiku možností obnovy rybí obsádky devastované znečištěním v toku Svratky v souvislosti s brněnskou čistírnou odpadních vod hodnotili Libosvárský a Zelinka (1977). V důsledku možností migrace z dolních úseků po zlepšení jakosti vody (ČOV uvedena do provozu) se výrazně zvýšila druhová pestrost rybího osídlení v devastovaném úseku řeky. Naše dosavadní poznatky z dolního toku Dyje prokazují, že jez v Břeclavi představuje neprostupnou barieru pro druhy migrující proti proudu (Lusk a kol. 1996). Reálnou možnost 82
eliminace barierového efektu příčných stupňů na vodních tocích představují rybí přechody „přírodě blízkých typů", jako jsou zdrsněné či balvanité rampy nebo obtokové kanál (bypassy) s dostatečnou atraktivností a kapacitou (Hartvich 1997).
Poděkovaní Studie je výsledkem aktivit autorů při řešení grantového projektu reg.č. A6087704 finančně podporovaného Grantovou agenturou Akademie věd České republiky.
LITERATURA Hartvich. P.. 1997: Hlavní typy rybích přechodů a jejich biotechnické funkce. Edice Metodik č. 52 Libosvárský, J., Zelinka, M. 1967: Znovuosídlení spodního toku řeky Svratky rybami v souvislosti se zlepšením jakosti vody. Sborník CsOP č. 3: 193-202. Lusk, S., Halačka, K., Kokeš, J.. Lusková, V., Zelená, V., 1995: Řeka Jizera ř.km 110-145 (říční kontinuum). Studie pro OÚ Semily, pp. 72, 11 obr., 7 map. Lusk, S., Halačka. K., Lusková. V., 1996: Rybí přechod na jezu v Břeclavi v řece Dyji. Sb.ref. ze II. české ichtyol.konf.. Vodůany: 11-16.
SUMMARY Various hydrologie constructions, especially impounding ones (steps, weirs, dams), represent insurmountable barriers in the most streams that make the fish migration, first of all upstream, impossible. The possibility of free migrations within the river continuum is the basic supposition for natural restoration and rehabilitation of fish populations in sections, from where, for various reasons (poisoning, extinction, running off and drifting), extant fish populations have disappeared. Because on most streams in the Czech Republic, there are numerous hydrologie constructions unsnarling free fish migrations, the potential of a natural restoration in a riverine depopulated section is practically impossible. From the part of fisheries management, the repopulation or restoration of the fish stock is performed usually only for the species being subjects of sport angling. Small species such as Phoxinus phoxinus, Cottus gobio, Leuciscus lenciscus, Gobi o sp., Alburnoides bipunctatus, Barbatula barbatula and others are then missing. The problems are demonstrated on the example of two water sterams.
83
The Velička Creek is a smaller stream (left-sided tributary of the River Morava) where, in the lower section, the fish population of barbel type occurred, in its upstream part there was already the trout community only. During the dry period in 1990, the stretch between 5.3-10.2 r. kms dried in natural way, the water flowed only through the substrate, and extinction of the barbel type fish population occurred. During the next years, this stretch remains without fish due to the step at 5.3 r. km which makes impossible to fish to migrate upstream and to colonize this stretch. The Jizera River in its upstream part is characterized by intermittent water flow with low pH values (below 4.0), which causes occasional local extinctions of fish. In the part under study, the Jizera River is fragmented by several weirs which are insurmountable to fish There, the stream is inhabited by the community of Salmo-Thymallus type with accompanying occurrence of Cottus gobio, Phoxinus phoxinus, Barbatula barbatula and moreover by Lampetra planeri. The distribution of brown trout, from stockings by fisheries management, is located 5-15 km upstream as compared with the above species. Several insurmountable weirs do not permit a natural restoration of the fish population of the above small species. Their distribution is limited essentially by reaching of devastating impact of waters with low pH values. The above examples demonstrate one of negative impacts of transverse steps on the fish population if they form insurmountable barriers to fish migrations. For this reason, the restoration of river continuum permeability in large and also small water streams should belong to the fundamental tasks of river system revitalization and care of landscape.
Adresa autorů: Ing. Stanislav Lusk, CSc, RNDr. Věra Lusková, CSc, Ing. Karel Halačka, CSc, Ústav ekologie krajiny AV CR, Květná 8, 603 65 Bmo
84
VYUŽITÍ NÁHRADNÍCH VÝTĚROVÝCH SUBSTRÁTU KAPREM OBECNÝM (CYPRINUS CARPIO L.) Utilization of compensatory spawning substrates by common carp (Cyprinus carpio L.)
Z. ADÁMEK, I. ADÁMKOVÁ
SOUHRN
Využití umělých (lýkové rohože z rafie), uměle instalovaných (větve eukalyptů Eucalyptus camaldulensis) a přiložených (stolístek Myriophyllum papillosum) substrátů pro spontánní výtěr kapra obecného (Cyprinus carpio L.) bylo studováno v podmínkách experimentálních nádrží i přiloženém prostředí jezer Lake Wyangan a Banen Box Swamp (Murrumbidgee Irrigation Area - MIA, New South Wales, Austrálie). Jako referenční substrát bylo v experimentálních podmínkách použito bahno z kanálů MIA. Ryby byly do pokusných nádrží nasazovány v párech ve 4 opakováních a výtěr nebyl nijak indukován. Stolístek využily pro výtěr všechny nasazené páry, a eukalyptové větve a rafii po třech párech. Nejvíce jiker bylo vytřeno na rafii (průměr 125.2 jiker/100 cm2), zatímco průměrné počty na eukalyptů a stolístku činily 48.6, resp. 12.5 jiker/100 cm2. V souladu s tím průměrný gonadosomatický index (GSI) samic a samců vytřených na rafii klesl na 3.56 a 2.65, zatímco u ryb vytřených na eukalyptu činil 6.62 a 4.66 a na stolístek 6.51 a 3.38. K výtěru na kontrolní bahnitý substrát nedošlo a průměrný GSI činil 10.54 (samice) a 4.11 (samci). V přírodních podmínkách byly počty uložených jiker podstatně nižší a činily 0.1-0.2 jikry/100 cm2 na substrátu z eukalyptových větví a 21.7-26.1 jiker/100 cm2 na rafii. ÚVOD
Kapr obecný (Cyprinus carpio L.) se od počátku 70.let lavinovitě rozšířil po téměř celé východní Austrálii, kde se v současnosti nachází ve velké většině vod do nadmořské výšky 500 m. Adaptoval se velmi úspěšně na australské podmínky prostředí a v nížinných tocích se stal dominantní rybou s abundancí místy vyšší než 1 ks/m2 (Wahlquist 1997). Tyto vysoké počty jsou důsledkem mimořádného reprodukčního úspěchu kapra v australských podmínkách a jsou považovány za jednu z významných příčin drastického poklesu původních druhů ryb především v oblasti jihovýchodní Austrálie (státy New South Wales a Victoria). Na Tasmánii se začíná tento problém po velmi nákladném a pravděpodobně pouze domnělém vyhubení kapra v 80.letech objevovat znovu. Ve zbývajících státech se kapr vyskytuje, ale není považován za zvláštní problém v důsledku méně početného výskytu. V závlahových systémech oblasti MIA je daleko nejpočetnějším druhem ichtyofauny se škodlivým vlivem spočívajícím ve zvyšování turbidity a eroze břehů a dna (Jackel 1996). 85
Ichtyologická literatura považuje kapra za fytofilní druh ryby, který klade jikry na živý nebo mrtvý rostlinný substrát přičemž preferuje čerstvě zatopené travní porosty. Obecně se přijímá názor, že pokud tyto podmínky včetně příznivých teplot nenastanou, k výtěru nedojde (Balon 1975). V Austrálii je však kapr schopen k výtěru využít i jiné, netradiční výtěrové substráty jako břehové travní porosty vlající na hladině v proudu až do rychlosti 0.5 m/sec, vláknité řasy nebo dokonce kamenitý substrát (Adámek 1998). Zkušenosti australských odborníků jsou velmi podobné, i když detailněji se zde touto problematikou dříve nikdo nezabýval. Tak např. zpráva Ministerské rady pro povodí systému řek Murray-Darling (Anon., 1995) konstatuje, že kapr ve vodách tohoto povodí je ve srovnání s původními druhy favorizován protože „nepotřebuje migrovat k výtěru na zaplavené plochy a úspěšně se vytírá v hlavním toku", což je zkušenost zcela opačná ve srovnání s poznatky tradovanými v evropských podmínkách. Mimořádná schopnost kapra uspět se svou reprodukční strategií v podmínkách jihovýchodní Austrálie vyvolává nutně otázku, kde a jak se vytírají a jaké jsou jejich charakteristické rysy, umožňující jim kolonizovat nejrůznější habitaty. které nejsou dostatečně využívány původními druhy ryb. Typickými biotopy, kde exotické druhy, tj. kapr, živorodka komáří (Gambusia holbrooki) a okoun říční (Perca fluviatilis) jsou významně dominantními druhy, jsou kanály a nádrže zavlažovacích systémů MIA. Původní ryby („carp gudgeonsů" -komplex druhů Hypseleotris sp., „bony bream" - Nematalosa erebi, „Australian smelt" -Retropina semoni a „silver perch" - Bidyanus bidyanus) zde tvoří odhadem méně než než 10% abundance i biomasy ichtyofauny. Tak např. ve 0+ společenstvu kanálu Main Drain „J" činil procentický podíl exotických druhů na celkové abundanci 98.8% (Adámek 1998). Podobná situace je i v ramenech a hlavních tocích řek této oblasti, tj. Mumimbidge, Lachlan, Murray, Willandra Creek a dalších. Jedním z bodů, které byly řešeny v rámci projektu zabývajícího se reprodukční biologií kapra ve vodách MIA bylo proto ověřit využitelnost některých substrátů pro jeho výtěr a charakterizovat podmínky prostředí mikrohabitatů s vyvíjejícími se jikrami. Pro tyto účely byly zvoleny lýkové rohože z rafie, čerstvé větve eukalyptu „red gumtree" (Eucalyptus camaldulensis a submerzní forrna stolístku Myriophyllum papillosum. Důvodem pro ověření rafie, která se úspěšně používá jako náhradní výtěrový substrát pro kapra v modifikovaných Dubraviových rybníčcích (např. Garcia et al., 1997), bylo zda tento umělý substrát bude kaprem využíván i v podmínkách vysokých teplot a turbidity vod
86
MIA V případě pozitivního výsledku by bylo možno částečně kontrolovat reprodukci odstraněním rohoží s nakladenými jikrami Větve eukalyptu jsou poměrně křehké a za větru se ulamují a často padají do vody Ve většině ramen („billabongů") tak představují jediný potenciální výtěrový substrát pro kapra, který je zde dominujícím, často jediným druhem ryby. Vzhledem k vysokému zákalu, který je zde většinou důsledkem potravní aktivity kapra, se tu totiž nevyskytují žádná ponořená makrofyta a pokud nedojde k záplavám, ani zatopené porosty. Myšlenkou, že by kapr dokázal využít větve eukalyptu jako výtěrový substrát se v Austrálii dosud nikdo nezabýval, protože obecně se soudí, že jejich taniny a oleje jsou pro vodní organizmy toxické. Důvodem proč byly větve eukalyptu testovány s ohledem na jejich využitelnost k výtěru kapra byla jejich snadná dostupnost v ekosystémech billabongů i záplavových územích. Potvrzení schopnosti kapra vytřít se na tento substrát by umožnilo uvažovat rovněž o možnosti kontroly reprodukčního úspěchu záměrnou instalací trdlišť z tohoto materiálu a jejich následnou likvidací jako v případě rafie. Stolístek Myriophyllum papillosum dokáže díky schopnosti emergence části rostliny nad hladinou přežívat i v podmínkách vysoké turbidity. Tam, kde takto přežívá destrukci kaprem a jím vyvolaný silný zákal, mu tak může tak sloužit jako výtěrový substrát. Žádné údaje o tom však nebyly známy.
MATERIÁL A METODIKA V první části experimentů (říjen-prosinec 1997) byly substráty testovány v experimentálních podmínkách 16 foliových nádrží CS1RO Griffith o rozměrech 4x3x1.2 m, které byly naplněny filtrovanou říční vodou na hloubku 0.4 m. Generační ryby byly uloveny v závlahovém systému na udici (22 ks) a do podběráku (10 ks). Spermiující samci a jikrnačky s měkkým břichem a zvětšenou růžovou genitální papilou pak byly v párech nasazeny do experimentu. Před experimentem byly ryby pouze zváženy. Jakmile byl při každodenní kontrole zaregistrován výtěr, byly odebrány vzorky jiker z rohové (R), okrajové (O) a středové (S) části substrátu. Průměrný počet jiker byl pak počítán jako (4R + 40 + lS)/9 Po skončení pokusu byl u každé z ryb stanoven gonadosomatický index (GSI). Experimenty byly ukončeny v momentě, kdy se objevily rozplavané larvy. Před odlovením generačních ryb byly vyjmuty substráty a odebrány vzorky larev pětkrát opakovaným protažením celého vodního sloupce planktonní síťkou (průměr 200 mm,
87
velikost oka 110 um). Výsledek vzorkování larev je prezentován jako jednotka úsilí (n/CPUE). Testovány byly 4 druhy substrátů: a)
čerstvé větve eukalyptu Eucalyptus camaldulensis přivázané ve svazcích ke dvěma
kovovým tyčím a tvořící trdliště o rozměrech 180x280 cm; b)
stolístek Myriophyllum papillosum zakořeněný v bahně na plochých miskách
(300x400x60 mm) na ploše 130x260 cm c)
lýkové rohože z rafíe o rozměrech 120x300 cm vyrobené z dvojitých proužků 300 mm
dlouhých a 5 mm širokých připevněných v rozích ok 50x50mmplastovéhopodkladu d)
bahno umístěné v miskách (300x400x60 mm) na ploše 140x145 cm.
V terénních sledováních byly stejné eukalyptové rohože a rafie instalovány v době od 14.10. do 17.11.1997 v litorálu dvou nádrží závlahového systému MIA - Lake Wyangan (LW, 380 ha) a Barren Box Swamp (BBS, 3362 ha/
VÝSLEDKY Výsledky výtěrů v experimentálních nádržích jsou sumarizovány v Tab.l a 2. Na stolístek se vytřely všechny čtyři páry mezi 2. a 23. dnem pokusu. Hustota jiker činila v průměru 12.5 ks/100 cm2. Na konci experimentu odpovídala hustota larev 0-96 ks/CPUE. GS1 vytřených jikrnaček a mlíčáků se pohyboval mezi 3.89-8.07, resp. 2.51-4.50 Tri páry se vytřely mezi 3. až 14.dnem na eukalyptové větve, přičemž průměrný počet jiker činil 48.6 ks/cm2. Hustota larev odpovídala v průměru 351 ks/CPUE. GS1 vytřených ryb se pohyboval mezi 3.18-9.22 (samice) a 4.34-5.14 (samci), zatímco u nevytřeného páru činily tyto hodnoty 19.71 a 4.48. Rohože z rafie využily k výtěru rovněž tři páry a v průměru bylo uloženo 125.2 jiker/100 cm2. Průměrná hustota larev byla 134 ks/CPUE. GSI vytřených ryb se pohyboval mezi 2.76-4.45 u jikrnaček a 2.05-3.55 u mlíčáků, zatímco u nevytřeného páru činil 11.88, resp. 9.63. Žádný výtěr nebyl registrován na kontrolním bahnitém substrátu a GSI se pohyboval mezi 5.10-20.24 u jikrnaček a 2.82-5.47 u mlíčáků. Na eukalyptových větvích v litorálu LW došlo k výtěru dvakrát (Tab.3), ale pouze 0.2 a 0.1 jikry bylo nakladeno v přepočtu na 100 cm2 ve dnech 22. (27.TC) a 28.října 1997 (27.6°C). Na rafii výtěr zaznamenán nebyl.
88
V litorálu BBS byly jikry kapra nalezeny jak na rafii. tak na eukalyptových větvích. Na rafii proběhl výtěr dvakrát (24.10.. 29.3°C a 11.11.1997, 27.2°C). Hustota jiker při prvním výtěru činila 26.1 a při druhém 21.7 jiker na 100 cm2. Na eukalyptových větvích byl zaznamenán pouze jeden výtěr (11.11.1997) s hustotou pouze 0.1 jikry na 100 cm2.
Tab. 1: Hmotnost, původ a reprodukční úspěšnost jednotlivých experimentálních nádržích. Jednotlivých párů kapra v experimentálních nádržíchZkratky: MDJ = kanál Main Drain Lake Wyangan. P = podběrák. U - udice, nv = nevytřené Nádrž
Datum nasazení
Samice
Samci
Den výtěru od nasazení
Hmotnost Zdroj Způsob Hmotnost Zdroj Způsob (g) ulovení (g) ulovení Stolístek 1 6/10 755.3 MDJ P 387.5 MDJ U 23 Stolístek 2 6/10 789.4 MDJ P 418.4 MDJ P 17-21 Stolístek 3 6/10 604.3 MDJ P 286.1 MDJ P 10 Stolístek 4 11/10 1181.2 MDJ U 1731.2 LW U 2 Eukalypt 5 5/10 1305 MDJ U 609.3 MDJ U nv Eukalypt 6 7/10 1778 MDJ U 854 MDJ P 7-13 Eukalypt 7 4/10 724 MDJ P 600.6 MDJ U 14 Eukalypt 8 2/10 863 MDJ U 426.2 MDJ U 3 Rafie9 2/10 1761 MDJ U 689.2 MDJ U 21 Rafie 10 2/10 2676 MDJ U 1162 MDJ U nv Rafie 11 5/10 2803 MDJ U 1562.3 LW U 1 Rafie 12 5/10 2167 MDJ U 1341.4 LW U 8-12 Bahno 13 25/10 745.3 MDJ U 1213 MDJ U nv Bahno 14 11/10 660.6 MDJ P 1418.8 LW U nv Bahno 15 11/10 606.7 MDJ U 1615.8 LW U nv Bahno 16 11/10 4402 MDJ P 1872 LW U nv Tab.2: Parametry výtěrových substrátů a počty nakladených jiker. Zkratky: in = uvnitř substrátu, out = vně ve vzdálenosti 1 m, hloubka jiker = rozsah hloubky, ve které byly jikry nakladeny Substrát Datum
Lokalita
Teplota (°C)
Hloubka jiker
Hustota jiker
Eukalvpt Eukalypt Eukalypt Rafie Rafie Rafie
LW LW BBS LW BBS BBS
27.1 27.6 27.3
(cm) 5-10 2-8 7-10
29.3 27.2
1-15 3-12
(n/100 cm2) 0.2 0.1 0.1 0 26.1 21.7
24Oct 28Oct 12 Nov 24Oct 11 Nov
89
Tab. 3: Výsledky výtěrů v jednotlivých nádržích. Zkratky: GSI = gonadosomatický index, f = samice, m = samec, + — vytřená ryba, - — nevytřená ryba
Nádrž
Stolístek 1 Stolístek 2 Stolístek 3 Stolístek 4 Průměr Eukalypt 5 Etikalypt 6 Eukalypt 7 Eukalypt 8 Průměr Rafie 9 Rafie 10 Rafie 11 Rafie 12 Průměr Bahno 13 Bahno 14 Bahno 15 Bahno 16 Průměr DISKUSE
Den výtěru od nasazeni 23 17-21 10 2 11.7 7-13 14 -> 8.5 21 1 8-12 11
n jiker/ n larev 100 cm2 /CPUE
GSIf+
GSI m+
27.4
8.07 6.99 7.1 3.89 6.51
3.54 4.5 2.98 2.51 3.38
1.1 9 12.5
8.4 88.7 48.6 175.7 74.6 125.2
96 96 0 96 72 96 287 669 351 191-
9.22 7.47 3.18 6.62 3.47
4.51 5.14 4.34 4.66 2.05
76 0 134
2.76 4.45 3.56
3.55 2.35 2.65
GSlf-
GSI m-
19.71
4.48
19.71
4.48
11.88
9.63
11.88 9.29 7.52 5.1 20.24 10.54
9.63 5.47 2.82 4.33 3.08 4.11
Je známo, že u kapra může dojít k výtěru opakovaně vícekrát v průběhu výtěrového období a některé ryby dokáží zadržet po výtěru až 20% jiker, které mohou být využity pro další tření až 25 dní .později (Swee, McCrimrnon 1966). V našich pokusech s různými výtěrovými substráty byl zaznamenán v některých případech velice nízký pokles GSI u některých jikrnaček, které se však mimo veškerou pochybnost třely (byly odebrány vzorky jiker i larev). Přesto vyšetření jejich ovarií na GSI působilo dojmem, že jsou to ryby bez známek předcházejícího tření a chybějících vytřených jiker. Příkladem mohou být ryby v nádržích 1 a 7 (Tab.3), které se úspěšně vytřely (27.4 jiker/100 cm2 a 96 larev/CPUE, resp.68.4 jiker/100 cm2 a 287 larev/CPUE), přestože jejich GSI zůstal poměrně vysoký -8.07, resp. 7.47. Úspěšné využití různých náhradních výtěrových substrátů kaprem jak v pokusných, tak terénních podmínkách naznačuje, že kapr je schopen využívat nejrůznější materiál
90
LITERATURA Adámek , Z , Vostradovský, 1, Dubský, K , Nováček, J., Hatvich, P., 1995: Rybářství ve volných vodách. Victoria Publishing, Praha, 205 s. Adámek, Z , 1998: Breeding biology of carp (Cyprinus carpio L.) in the Murriimbidgee Irrigation Area. Visiting scientist's report. CSIRO Land and Water, Griffith, 38 s. Anon , 1995. An audit of water use in the Murray-Darling Basin. Murray-Darling Ministerial Council, 40 s. Balon, E K.., 1975 Reproductive guilds of fishes: A proposal and definition. J.Fish.Res.Bd. Can., 32, 821- 864 Garcia, J C.E , Garcia Ceballos, E., Gallardo, J.M., Perez-Regadera, J.J., Sanchez-Herrera, C.F., Santos, 1 L ,1997- Comparison between natural and artificial substrates in the reproduction of the carp (Cyprinus carpio L ). Pol. Arch. Hydrobiol., 44, 239-243. Gehrke, P, 1990: Clinotactic responses of larval silver perch (Bidyanus bidyanus) and golden perch (Macqaria ambigua) to simulated environmental gradients. Austr.J.Freshw.Res., 41, 523-528. Gillet, C, Dubois, J.P., 1995: A survey of the spawning of perch (Perca fluviatilis), pike (Esox lucius), and roach (Rutilus rutilus), using artificial spawning substrates in lakes. Hydrobiologia, 300/301, 409-415. Horvath, L., Tamás, G., Seagrave, C, 1992: Carp and pond fish culture. Fishing New Books, 158 s. Jackel, L M., 1996' Observations on the impact of carp in irrigation systems in Victoria. Final Report, Aquatic Plant Services, 23 s. Swee, V B., McCriinmon, H R., 1996: Reproductive biology of the carp, (Cyprinus carpio Linnaeus), in Lake St Lawrence, Ontario. Trans. Am.Fish.Soc., 95, 372-380. Wahlquist, A., 1997: Out of our depth. The Austr.Mag., 13-14 Sept.: 17-19
SUMMARY The utilization of artificial (raffia mats), installed (red gum, Eucayptus camadulensis, branches) and natural (milfoil, Mypriophyllum papillosum) substrates for spontaneous spawning of common caip (Cyprinus carpio) was studied under conditions of experimental basins and in the natural environment of the Lakes Wyangan and Banen Box Swamp (Murrumbidgee Irrigation Area - MIA, Australia). The mud from MIA channels served as a reference substrate. Fish were stocked in pairs in four replicates into the experimental basins and their spawning was not induced by any treatment. Milfoil substrate was utilized for spawning by all four pairs, whilst eucalyptus and raffia by three of them. The highest egg density was deposited on raffia (125.2 eggs/100 cm2 on average), whilst the mean numbers on eucalyptus and milfoil were 48.6 and 12.5 eggs/100 cm2. In accordance with this, the average gonadosomatic index (GSI) of females and males spawned on raffia dropped on 3.56 and 2.65, whilst in fish which utilized eucalyptus and milfoil, the GSI amounted to 6.62 and 4.66, and 6.51 and 3.38 respectively. No spawning was registered on the muddy substrate and the average GSI was 10.54 (females) and 4.11 (males). The density of eggs deposited under natural conditions was considerably lower and ranged between 0.1-0.2 and 21.7-26.1 eggs/100 cm2 on eucalyptus and raffia substrates respectively.
ADRESA AUTORU Doc. RNDr. Zdeněk Adámek, CSc, Ing. Ivana Adámková Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologieký Jihočeské univerzity, pracoviště Pohořelice, Vídeňská 717, 691 23 Pohořelice 92
DRIFT LAREV A JUVENILNÍCH RYB: SROVNANÍ MALÉ A VELKÉ NÍŽINNÉ ŘEKY DRIFT OF LARVAE AND JUVENILE FISHES: A COMPARISON BETWEEN SMALL AND LARGE LOWLAND RIVERS R VACLAVÍK. M. REICHARD & P. JURAJDA
ÚVOD Drift je způsob pásmu migrace organismů ve vodních tocích, který je využíván vodními bezobratlými i ranými vývojovými stádii ryb. Kromě pasivní migrace jiker některých pelagofilních druhu ryb. značná část rybích larev a 0+ juvenilních ryb využívá tohoto transportu z trdlišť na vhodná místa pro další vývoj a odrůstáni (Pavlov 1994). Tato vývojová stádia se do driftu zapojují aktivně, a to především v nočních hodinách, a naopak z něho vypadávají během ranních hodin (např. Johnston 1997, Brown & Armstrong 1985, Gale & Mohr 1978). Množství, denní i sezónní dynamika driftujících jedinců závisí na mnoha faktorech (Savenkova & Asanov 1988). V této studii jsme se snažili porovnat charakter driftu ve dvou nížinných řekách lišících se svou velikostí, včetně vlivu neočekávané povodně během letních měsíců v roce 1997
MATERIAL A METODIKA Drift raných vývojových stádií ryb byl sledován na řekách Moravě a Kyjovce u obce Lanžhot, v desetidenních intervalech v období od 12. května do 7. srpna 1997. Během 24 hodin bylo vždy provedeno 8 odběrů v 3 hodinových intervalech. K odběrům bylo použito driftových sítí s kovovým rámem o šířce 101 cm a výšce 59 cm opatřených postupně se zužujícím monofilovým vakem o délce 2 m a velikostí ok 0,5 mm. Na konci vaku byla pomocí pružné spojky upevněna umělohmotná nádoba tvaru válce o průměru 20 cm a objemu 2 litry. Po 15 minutové expozici v toku byla síť vytažena na břeh a z obsahu nádoby, ve které se nashromáždily driftující organismy, byly přímo na břehu vysbírány larvy a juvenilní jedinci ryb, kteří byli ihned fixováni ve 4 % formaldehydu a v laboratoři druhové určeni a změřeni. Výjimečně ulovení dospělí jedinci byli druhově determinováni a změřeni na břehu a vypuštěni zpět do toku. Absolutní zjištěné údaje o počtech driftujících jedinců byly přepočítány na množství driftujících ryb v 1000 m*profiltrované vody.
93
VÝSLEDKY řece Moravě bylo v driftu uloveno celkem 600 jedinců ryb 18 druhů ze 3 čeledí (Cyprinidae, Cobitidae a Percidae). Nejvíce zastoupeným druhem byla plotice obecná (Rutilus rutilus) následovaná hořavkou duhovou (Rhodeus sericeus) a ouklejí obecnou (Alburnus aburnus). Nejvyšší druhová pestrost (11 druhů) byla zaregistrována na začátku července, současně s rychlým zvýšením průtoků na začátku povodně. V celém vzorku bylo zjištěno 59.3% juvenilních ryb, 34.3% starších larev, 4.7% mladších larev and 1.5% volných embryí. Intenzita driftu nebyla významně korelována s rychlostí proudu ani průhledností vody (Spearmanův korelační test, p=0.34 a p=0,35), avšak korelace s teplotou vody byla téměř významná (p=0.059). Nejvyšší počet driftujících ryb byl zjištěn uprostřed června (95.6 inds./1000 m-2). Průměrný poměr intenzity driftu mezi dnem a nocí byl 1:33 (Obr. 1). Významná pozitivní závislost byla zjištěna mezi množstvím driftujících ryb během dne (9:00-18:00) a turbiditou vody (polynomiální regresní model, r2=0.998, F=168.9, p<0.001) a stejně tak průtokem (r2=0.96, F=150.1, p<0.001). Význam obou těchto závislostí vzrostl zvláště během extrémně vysokých průtoků a velmi vysoké turbidity vody (Obr. 2). V řece Kyj ovce bylo uloveno 542 ryb 10 druhů ze 2 čeledí (Cyprinidae, Percidae). Střevlička východní (Pseudorasbora parva) tvořila největší podíl ryb ve vzorcích driftu (44.1%) nesledovaná hořavkou duhovou a karasem stříbřitým (Carassius auratus gibelio). V celém vzorku bylo zjištěno
61.9% juvenilních jedinců, 30.7% starších larev, 5.9% mladších larev a 1.5% volných
embryí. Nejvyšší intenzita driftu (112.6 ind./1000 m-2) byla /jištěna na začátku července, na počátku povodně. Za normálních podmínek byla nejvyšší intenzita driftu zjištěna uprostřed června (51.6 ind./1000 m-3) (Obr. 1). Poměr intenzity driftu mezi dnem a nocí byl 1 : 5.3 s významným nočním rytmem téměř ve všech termínech sledování. Tato skutečnost se změnila pouze na začátku povodňového stavu (Obr. 2). ZÁVĚR 1.druhová pestrost driftujících ryb byla vyšší v řece Moravě než Kyjovce,2. sezónní dynamika driftu se mezi oběma toky nelišila, 3. výraznější noční charakter driftu (kromě období povodně) byl zjištěn v Kyjovce, 4.druhové složení, sezónní i denní dynamika driftu byla ovlivněna vyšším vodním stavem a to výrazněji v podélně i příčně regulovaném úseku úseku Moravy. PODĚKOVANÍ Studie byla součástí řešení grantového projektu Grantové agentury ČR č. 206/97/0162. Je naší milou povinností poděkovat Š. Bartošové, M. Ondrákové, E. Vysloužilové, T. Divilkovi, A. Douglasovi, M. Pokornému and K. Žitníkovi za neocenitelnou pomoc v terénu a pracovníkům českého hydrometeorologickému ústavu v Brně za poskytnutí hydrologických dat. 94
120 105
12
MORAVA 75 60 45 30 15 0 — 0
povodeň
120 105 90
12
KYJOVKA
75
60 45 30 15 0
květen
srpen
červen
Obr.1 Sezónní dynamika driftu larválních a juvenilních stádií ryb v řece Morav č a Kyjovce před a po povodni v roce 1997 (o počet druhů, ■ počet kusů)
95
Literatura Brown, A V, Armstrong, M. L., 1985: Propensity to drift downstream among various species offish. Journal of Freshwater Ecology, 3, 3-17. Gale, W F., Mohr, H. W., 1978: Larval fish drift in a large river with a comparison of sampling methods. Transactions of the American Fisheries Society, 107, 46-55. Johnston, T.A. (1997). Downstream movements of young-of-the-year fishes in Catamaran Brook and the Little Southwest Miramichi River, New Brunswick. J. Fish Biology, 51, 1047-1062. Pavlov, D. S., 1994: The downstream migration of young fishes in rivers: Mechanisms and distribution. Folia Zool., 43, 193-208. Savenkova, T. P., Asanov, A. J., 1988: Observation of downstream migration of juvenile fish in the lower part of the Atrek River. Voprosy Ikhtyologii, 28, 649-656. Summary - A drift of early developmental stages of fish was studied in two adjacent channelized lowland rivers (Danube River basin, Czech Republic) differing in their magnitudes. The River Morava was 60 m wide with an average discharge of 64 m-3.s-1 at the study site, whereas the River Kyjovka was 6 m wide with the average discharge of 1.1 m-3 s-1. Drift were sampled at ten day intervals between May and August 1997. A 15 minutes collections were conducted every 3 hours during a 24 h period by drift net with an opening of 0.6 m-2. As our sampling season covered catastrophic flood in the River Morava basin in July, we assessed also its effect on fish drift. Nineteen drifting species were recorded. The most abundant species were roach (Rutilus rutilus), bitterling (Rhodeus senceus) and bleak (Aburnus alburnus) in the River Morava and Japanese minnow (Pseudorasbora parva), bitterling and silver crucian caip (Carrasius auratus) in the River Kyjovka Seasonal dynamics were similar among both rivers with two peaks of total drift abundance, first in mid June corresponded with reproduction seasonality and the second in early July corresponded with the beginning of flood. A nocturnal pattern of diel periodicity was occurred at time of average discharge and disappeared during the flood in July.
Richard Václavík, Ústav rybářství a hydobiologie, Mendelova zemědělská a lesnická universita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Martin Reichard, Katedra zoologie a ekologie, Přírodovědecká fakulta, Masarykovy University v Brně, Kotlářská 2, 611 37 Brno, Ing. Pavel Jurajda, Dr., Ustav ekologie krajiny, Akademie věd České republiky v Brně, Květná 8, 603 65 Bnio 98
SPOLEČENSTVO JUVENILNÍCH RYB (0+) V ZEMNICÍCH V OBLASTI OBORY SOUTOK PO POVODNI V ROCE 1997 0-FISH COMMUNITIES OF ARTIFICIAL POOLS IN THESOUTOK AREA FOLLOWING A FLOOD SITUATION IN 1997
Š BARTOŠOVÁ, P. JURAJDA. M. REICHARD
ÚVOD V minulosti hrály častější povodně rozhodující úlohu v rozvoji ichtyofauny ve sledované oblasti, a to především tím, že časově spadaly do počátku vegetačního období. Nejčastěji k nim docházelo v dubnu, tedy v době, kdy se velké množství druhů dyjských ryb začínalo přesouvat proti proudu. Protáhlo -li se trvání záplavy do května nebo nastalo-li nové rozlití v květnu nebo červnu, docházelo na zaplavených loukách ke tření mnoha druhů. V prohřátých vodách na loukách se vyvíjelo velké množství vodních organismů, sloužících jako potrava pro juvenilní stadia ryb. Tímto způsobem docházelo k přirozené výměně a zmnožení rybích obsádek vodních nádrží záplavové oblasti (Lelek a kol.. 1959). V současnosti, po regulaci řeky. na dolním toku Dyje k povodním dochází v době vyšších průtoků, ale už ne tak často. Počátek 90. let byl na záplavy chudý, výjimkou byl rok 1996 a loňský rok. kdy před velkou povodní v červenci došlo i k jarním záplavám. Výzkumem tůní v inundačních oblastech se zabývala řada autorů. Kux (1956) publikoval příspěvek k ichtyofauně Moravy a Dunaje, který dále doplňuje a rozšiřuje (Kux. 1957). Podmínky výskytu a rozvoje ryb v záplavové oblasti Dyje studovali Lucký (1957) a Lelek a kol. (1959). O velkém významu inundačních vod se v řadě publikací zmiňuje také Balon (1961,1962,1966a, 1966b). V současné době byl prováděn výzkum zemníků v blízkosti Dyje za účelem zjištění druhového zastoupení adultních ryb (Halačka a kol.. 1996) Juvenilní ryby jako první reagují na změny v ekosystému, a to ať negativní nebo pozitivní. Cílem této studie bylo zjistit stav juvenilního společenstva po velké povodni v roce 1997 na zemnících v oblasti obory Soutok. Tato studie je součástí doktorské disertační práce Mgr. Šárky Bartošové na PřF MU v Brně a problematika přirozené reprodukce v záplavové oblasti by měla být v následujících třech letech studována detailně. Poznatky mohou přispět k realizaci projektů týkajících se umělého zaplavování tohoto území.
99
MATERIÁL A METODIKA Sledované zemníky se nachází v záplavové oblasti řeky Dyje v oboře Soutok, v prostoru mezi vlastním tokem Dyje a protipovodňovou levobřežní hrází. Jedná se o umělé biotopy, které vznikly po odtěžení štěrku a písku na stavbu hráze. Svým charakterem připomínají trvalé tůně či slepá ramena, avšak až na výjimky jsou bez vodní vegetace. Odlovy byly provedeny v době od 10. do 21. října 1997 na 8 biotopech, a to na třech zemnících U čapího hnízda (přední, střední, zadní), na Rohlíku, Hvězdě, Štrosfleku, Melanbonu a Helpunu. Při odlovu juvenilních ryb bylo použito elektrického agregátu s výstupním napětím 220 V, proudem 1,5-2,0 A a pulsací 25-50 Hz. Zvolili jsme metodu bodového odlovu, který umožňuje sběr materiálu ve formě velkého počtu malých náhodně vybraných vzorků v rámci ka/dé sledované lokality. Velký počet malých vzorků není pouze více reprezentativní a statisticky spolehlivější, ale také snadněji a rychleji dostupný. Na vybraných lokalitách jsme z člunu prolovovali 12 až 39 bodů podle velikosti lokality. Jako jeden bod je označena akční plocha kolem lovné elektrody (přibližně kruh o průměru 50 cm). Ulovená stadia byla fixována ve 4% formaldehydu a v laboratoři UEK druhově determinována, změřena a zvážena. Všechny ryby vyšších věkových kategorií byly druhově determinovány a změřeny na břehu a nepoškozené puštěny zpět do vody. Na jednotlivých lokalitách byla hodnocena frekvence, dominance, relativní abundance, index diverzity, index ekvitability (Losos a kol., 1992) a vypočítán index disperze (rozptyl / průměrný počet jedinců na 1 prolovený bod).
VÝSLEDKY A DISKUSE Celkem bylo ve sledované oblasti uloveno 2022 juvenilních ryb (0+) náležejících k 15 druhům a 4 čeledím. Jejich přehled je uveden v Tab.l. Na stejných lokalitách zjistil Halačka a kol.(1996) výskyt 22 druhů ryb. Nebyl tedy nalezen nultý ročník štiky obecné (Esox lucius) bolena dravého (Aspius aspius), slunky obecné (Leucaspius deineatus), oukleje obecné (Alburnus alburnus), mníka jednovousého (Lota lota), candáta obecného (Stizostedion lucioperca) a ježdíka obecného (Gynmocephalus cennuus). Tento výpadek může ukazovat na nízkou úspěšnost reprodukce těchto ryb nebo na negativní vliv povodně. Nejpočetnějšími druhy v zemnících byly cejnek malý (1336 ex., 61,6%) a karas stříbřitý (329 ex., 16,3%). Ukazuje se, že karas stříbřitý jako 100
nepůvodní druh dokázal nahradit typického představitele tůní - karase obecného (Carassius carassius). Lucký (1 9 5 5 ) uvádí jako obyvatele tůní karase obecného, lína obecného, piskoře pruhovaného, sekavce písečného, dále pak ve větších biotopech štiku obecnou, okouna říčního, ježdíka obecného, kapra obecného, cejna velkého, cejnka malého, perlína ostrobřichého a plotici obecnou. Balon (1962) v dunajských tůních pozoroval rozdílné druhové složení, které se mění po každém zalití v průběhu vysokého vodního stavu Uvádí především častý výskyt okouna říčního, ježdíka obecného, hlavačky mramorovane (Proterorhynus marmoratus)* plotice obecné a oukleje obecné. Mezi hlavní druhy polabských tůní se řadí kapr obecný, plotice obecná, lín obecný, štika obecná, perlín ostrobřichý a okoun říční (Oliva, 1955). Nejvyšší druhová pestrost byla zjištěna v zemnících U čapího hnízda-střední (9 druhů) a Rohlíku (10 druhů), což potvrzují i hodnoty indexu diverzity (Tab.2.). Naopak nejnižší byla v zemníku U čapího hnízda-přední. Hodnot) indexu ekvitability (Tab.2.) ukazují, že poměrně vyrovnaná četnost druhuje v zemnících U čapího hnízdapřední a střední. Žádný z uvedených druhů nebyl zjištěn ve všech zemnících. Nejvyšší frekvenci výskytu vykazovali cejnek malý, karas stříbřitý, perlín ostrobřichý, hořavka duhová a kapr obecný (Tab.2.). Největší dominance na třech lokalitách U čapího hnízda dosahoval karas stříbřitý a na zbývajících pěti cejnek malý (Tab.2.), což svědčí o úspěšnosti reprodukce těchto druhů. To také potvrzují hodnoty relativní abundance (Tab.3.). V roce 1996 tvořil dominantní složku plůdkového společenstva jelec jeseň, naopak raná stadia karase stříbřitého se vyskytovala v malém množství a pouze lokálně (Halačka a kol., 1996). Z hodnot indexu disperze (Tab.4.) lze vyčíst, že nejvyšší tendenci tvořit hejna mají cejnek malý, karas stříbřitý a kapr obecný. V zemníku U čapího hnízda-střední byl zjištěn výskyt chráněných druhů piskoře pruhovaného a sekavce písečného. Je ovšem třeba podotknout, že piskoř pruhovaný byl loven ve větším počtu i v jiných zemnících. Jednalo se však pouze o jedince vyšších věkových kategorií. V lokalitě Rohlík byl zaregistrován tohoroček poměrně vzácného cejna siného. Zemníky, přestože po většinu roku nekomunikují s říčním systémem, mají pro přirozenou reprodukci ryb v těchto oblastech velký význam. Ačkoliv během letní povodně byla celá oblast zatopena, nebylo rozmístění juvenilních jedinců rovnoměrné ve všech zemnících. Z toho lze usuzovat, že společenstva jednotlivých zemníků si mohla uchovat svá složení.
101
Tab. 1. Přehled latinských názvů a zkratek jednotlivých druhů ryb ulovených v zemnících RR LI SE TT PR BJ AB AL RS CA CY CT MF PF SG
Rutilus rutilus Leuciscus idus Scardinius erythrophtalmus Tinca tinca Pseudorasbora parva Blicca bjoerkna Abramis brama Abramis ballerus Rhodeus sericeus Carassius auratus Cyprinus carpio Cobitis taenia Misgurnus fossilis Perca fluviatilis Silurus glanis
plotice obecná jelec jesen perlín ostrobřichý lín obecný střevlička východní cejnek malý cejn velký cejn siny hořavka duhová karas stříbřitý kapr obecný sekavec písečný piskoř pruhovaný okoun říční sumec velký
Tab.2. Hodnocení společenstva juvenilních ryb (0+) v zemnících s vyznačením dominance (%), frekvence výskytu F (%), počtu prolovených bodů n, indexu diverzity H' a indexu ekvitability E v zemnících po povodili v roce 1997. ŘŘ
U
ŠĚ
PŘ
řř
BJ
ÄB
AL
ŘŠ
ČÄ
CY
ČŤ
MF
PF
SG
n~
H'
Melanbon
2,97 65,35 31,68 2,00 3,00 12,00 1,00 11,00 41,00 28,00 1,00 1,00 0,40 6,72 0,40 0,40 6,72 69,17 16,21 2,95 0,15 5,31 80,83 0,29 0,15 3,834,87 1,03 0,59 2,32 1,91 93,05 0,82 1,77 0,14 1,72 1,96 86,21 1,721,72 6,90 1,72 6,38 2,13 50,0 12,5 1,96 31,37 62,75 1,96
Helpun
75,0
Č H-před n í ČH-střední ČH-zadní Rohlík Hvězda Štrosflek
50,0
78,72 12,5
F"
12 22 19 39 22 16 20 17
12,77 87,5
37,5 12,5
75,0
75,0 62,5
1,08 2,22 1,41 1,18 0,50 0,85 1,16 1,15
0,68 0,70 0,50 0,36 0,19 0,33 0,58 0,50
12,5 12,5 37,5 12,5
Tab.3. Relativní abundance (počet jedinců najeden prolovený bod) juvenilních ryb (0+) v zemnících po povodni v roce 1997 (u...počet prolovených bodů). RR ČH-přední ČH-střední Čh-zadní Rohlík Hvězda Štrosflek Melanbon Helpun průměr
LI
SE
TT
PR
BJ AB
AL
RS
0,25 0,0 9
0,14 0,55
0,05
0,05 0,89 0,05 0,51 0,03 0,92 14,05 0,7 0,64 31,05 7 0,06 3,13 0.0 0,05 0,80 5 0,18 0,06 2,18 0.18 0,00 0,25 0,22 0,01 6,41 0,18
0,0 5 0,0 5
CA
CY
CT
5,50
2,67
0,50
1,86
0,89 0,03 0,67 0,27
9,21 0,85 0,59 0,06
1,27 0,05 2,16 0,18 0,05
0,0 6
1,60 0,35 0,02 0,00 0,54
102
2,26
MF
PF
SG
0,05 0,10 0,25 0,06 0,05
0,79 0,01
0,01 0,05 0,01
∑
n
8,42
12
4,55
22
13,32 17,38 33,36 3,63 2,55 2,76
19 39 22 16 20 17
SUMMARY
0+ fish communities of 8 artificial pools in the Soutok area (River Dyje basin, Czech Republic) were studied using a Point Abundance Sampling strategy following a flood situation in 1997. Originally, floods were frequent in the study area. After a regulation and a channelization of the main channel, the floods occur only occasionally. In 1997, there have been spring flood followed by a summer catastrophic flood in the river system resulting in an inundation of the whole area under investigation for a three weeks in July. 15 fish species from 4 families were recorded (Tab. 1) with white bream (Bicca bjoerkna) and silver crucian carp (Carassius auratus) being the most fiequent (Tab.2) and the most abundant (Tab.3) species. Those species also showed highest tendency to form shoals (index of dispersion, Tab.4). Artificial pond „U čapího hnízda" reached the highest values of indices of diversity and equitability (Tab.2). Rare zope (Abramis ballerus) was recorded at the locality Rohlík. Despite the inundation of the whole area in July, the distribution of 0+ fish have not been homogenous among the pools.
ADRESY AUTORU Mgr.Šárka Bartošová, Katedra zoologie a ekologie, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně, Kotlářská 2, 611 37 Brno Ing.Pavel Jurajda, Dr., Ústav ekologie krajiny, Akademie věd České republiky v Brně, Květná 8, 603 65 Brno Martin Reichard, Katedra zoologie a ekologie, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně, Kotlářská 2, 61 1 37 Brno
104
OBHOSPODAŘOVANÍ MALÝCH PSTRUHOVÝCH REVÍRU NA PŘÍKLADE BÍLÉHO POTOKA Fishery management of small salmonids waters exemplified by the Bílý potok Brook P. SPURNÝ, P. MACHALIK
Souhrn V dolní časti Bílého potoka byla v průběhu rybářské sezóny 1992 sledovaná pomoci elektrolovu populační dynamika ostruha obecného f potoční, jeho kondiční stav potravní základna a hodnocena atraktivnost pstruhového revíru z hlediska výskytu ryb lovné velikosti a dosahovaných úlovku Průměrná abundance pstruha obecného poklesla z hodnoty 1615-2383 kusů ha , zjištěné v měsíci dubnu na 60,8%-73,1% koncem června a na 32,5-33,3% jarního stavu na konci měsíce října Počet exempláru pstruha v lovné velikosti (TI 250 mm a více) byl zjištěn v jarním období 9,2%, v letním období 5,8% Dosahované úlovky sportovním rybolovem se v letech 1980-1990 pohybovaly v rozsahu 16,9-45 3 kg ha-1 (3-8 kusu na 100 m toku) v letech 1991-1993 pouze 9,1-12,8 kg ha-1 (2 kusy na 100 m toku)
ÚVOD S rozvojem zajmu o sportovní rybolov a technickým zdokonalováním rybolovných metod zejména muškaření, v posledních letech nadměrně stoupa rybářsky tlak na velké atraktivní revíry v relativní blízkosti městských aglomeraci V souvislosti s tímto trendem je současně zaznamenáván rostoucí rybářský tlak také na pstruhové říčky a potoky, dříve spise lokálního rybářského významu Ty často protékají marginálními oblastmi jejich tok\ jsou víceméně v přírodním stavu, s bohatou zásobou přirozené potravy a vykazují vysokou odchovnou kapacitu pro pstruha obecného Jejich rybářské obhospodařovaní je však často omezeno přetrvávajícími lokálními zájmy a odpovídající hospodářská peče bývá věnovaná pouze časti revíru v blízkosti sídla hospodařící rybářské organizace Hospodářské využiti takových rybářských revíru je potom velnu nerovnoměrné, neodpovídající možnostem biologických podmínek prostředí Uvedeným stavem bylo motivováno naše ichtvologicke šetřeni, provedené v průběhu rybářské sezon 1992 v dolním useku Bílého potoka typického pstruhového potoka Českomoravské vysočiny s polointenzivnim způsobem rybářského obhospodařování Práce byla zaměřena na sledovaní populační dynamiky pstruha obecného f potoční jeho potravní základnu a na zhodnoceni atraktivnosti revíru z hlediska výskytu ryb lovné velikosti dosahovaných úlovku a vysazovaných násad pstruha Populační dynamice pstruha obecného v malých tocích se dlouhodobě věnoval Libosvárský (1968) rybářskému obhospodařovaní pstruhových vod Libosvárský a kol ( 1 9 7 1 ) Ichtyologicky průzkum Bílého potoka a Chvojnice prováděl Lusk ( 197 3) Potravou pstruhu obecných z Bílého potoka se zabýval Mazura (1974) roční cyklus zoobentosu v dolním useku Bílého potoka sledoval Hodek (1994)
Materiál a metodika Populační dynamika a biologická hodnota pstruha obecného f potoční byla sledovaná na třech lokalitách dolního toku Bílého potoka v průběhu rybářské sezóny 1992 Bily potok prameni na Českomoravské vysočině nad obci Osová Bityška v nadmořské výšce 550 m a ve Veverské Bitýšce ve výšce 235 m n m se z pravé strany vlévá do řeky Svratky Délka toku dosahuje 37 km, plocha povodí 112 km-2 a průměrný spad 0,84 % Cely potok je obhospodařován jako voda pstruhova s vlastni plochou revíru 12 ha
105
Lokalita č 1 byla zvolena v intravilánu obce Vever Bítýška ve vzdálenosti l km od ústí do řeky Svratky Usek je regulován napřímením toku, zpevněním břehů kamennou dlažbou a v horní části je přehrazen vysokým příčným stupněm, zabraňujícím migracím ryb dále proti toku. Lokalita č. 2 byla vybrána asi 2,5 km od ústí proti toku a lokalita č 3 ve vzdálenosti 4 km od ústí potoka. Obě lokality byly charakteristické již přírodním stavem toku s vysokou Členitostí koryta a zastíněním toku souvislým břehovým porostem stromů a keřů Šířka toku dosahovala na všech lokalitách 4 m. V průběhu roku 1992 byly na uvedených lokalitách realizovány od měsíce dubna do měsíce října 3 jednorázové odlovy elektrickým agregátem, během nichž byla na úsecích potoka v délce 130-150 m prováděna inventarizace rybí obsádky. Současně bylo z každé lokality odebráno 10 kusů pstruhů k dalšímu sledování U odebraných vzorků pstruha obecného byla zjišťována základní délko-hmotnostní charakteristika, pohlavní příslušnost a kondiční charakteristika koeficient vyživenosti podle Fultona (Kp), podle Clarka (KC) a hepatosomatický index (HSI). Zažívací ústrojí pstruhů byla podrobena potravním analýzám Inventarizace ichtyofauny byla vyhodnocena z hlediska druhové diverzity a populace pstruha obecného z hlediska abundance a velikostního složení. Z hospodářské evidence Moravského rybářského svazu bylo ve víceleté řadě (1980-1903) vyhodnoceno obhospodařování revíru podle vysazovaných násad pstruha a dosahovaných úlovků sportovním rybolovem. Výsledky Tab 1 Druhová diverzita ichtyocenóz dolního úseku Bílého potoka, zjištěná v roce 1992 2
3
100
100
726
271
345
počet druhů
8
1
1
abundance pstruha (ks.ha"1)
1.535
1.086
1.636
species/lokalita
1 dominance (%)
Salmo trutta morpha fario
66,2
Salvelinus fontinalis
0,6
Thymallus thymallus
30,7
Gobio gobio
1,0
Carassius carassius
0,1
Rutilus rutilus
0,1
Noemacheilus barbatulus Lola lota počet kusů
0,6 0,7
Druhová diverzita ichtyocenóz na sledovaných lokalitách je patrná z tab. č. 1. Pouze na 1 lokalitě, komunikující s řekou Svratkou, bylo zjištěno vícedruhové složení rybího společenstva. Eudominantním druhem byl zjištěn pstruh obecný f. potoční (41,5-85,6%) a lipan podhorní (12,7-54,5%), recedentním 106
druhem hrouzek obecný 1% a subrecedentninn druhem mnik jednovousý 0 , 7 % ;siven americký 0,6% i mřenka mramorovaná (0,6°o) karas obecný (0,l ° o ) a plotice obecná (0,l ° o )
Na lokalitách c 2 a 3
byl zaznamenán pouze výskyt pstruha obecného jako jediného rybího druhu Průměrná abundance pstruha dosahovala na lokalitě č 1. 1535 ks ha-1 na lokalitě č 2. 1086 ks ha-1 a na lokalitě č 3. 1636 ks ha -1 Abundance pstruha se na všech sledovaných lokalitách od jarního do podzimního období postupně snižovala Při odlovu koncem června byl zjištěn pokles na 60,8-73.1% dubnového stavu a koncem října již na 32.5- 33 3% jarní hodnoty. Výjimku představovala lokalita č 3 kde ve srovnaní s letním stavem ( 7 3 l ° 0 ) na podzim již abundance pstruha dále neklesala ( 7 3 . 6 % )
Tab 2 Zastoupeni velikostních kategorii pstruha obecného ve sledovaném useku Bílého potoka (souhrnné výsledky ze 3 lokalit)
27 4 1992 n
%
29 6 1992 n
50-99
0
00
12
3.5
10
44
100-149
128
24 5
68
19 7
60
28 8
150-199 200-249 250-299
160 187 46
30 6 35,7 88
145 100 20
42 0 29 0 58
94 40 15
41 0 175 o6
300-349
1
0.2
0
00
4
17
350-400
1 523
0.2 100 0
0 345
00 100 0
0 229
00 100 0
TL (mm
celkem
23 10 1002 n %
Zastoupeni velikostních kategorii v populaci pstruha obecného během rybářské sezony 1992 je uvedeno v tab 2 Počet exempláru v lovné velikosti (TI 250 mm a více) dosahoval v jarním období 9 2°o populace koncem června j i ž pouze 5.8% a v říjnu 8 3% Z průměrného poctu 366 jedinců pstruha zastižených při prováděných odlovech pouze 29 ryb (8 0%) přesahovalo zákonnou míru a z nich pouze 2 jedinci svoji celkovou délkou těla přesahovali 300 mm Abundance pstruhu v lovné velikosti dosahovala hodnoty 113 ks ha-1 Ve vzorku 90 exemplářů pstruha celkově odebraných k laboratornímu zpracovaní byl zjištěn poměr pohlaví 1 1.37 (38 samic 32 samcům) Ze sledovaných kondičních ukazatelů dosahoval KF u samců pstruha průměrné hodnoty 1.56 u samic 1.67 KC u samců 1.31 a u samic 1 38. Průměrná hodnota HSI dosahovala u samců 1.85% a u samic 2 00%. Hodnoty kondičních ukazatelů byly vyšší v jarním období než na podzim a zároveň vyšší u samic ve srovnaní se samci Zastoupeni zoobentosu a potravin výběrovost pstruha na sledovaných lokalitách je charakterizovaná následujícími udají Na lok c 1 dosahoval zoobentos abundance 1.083 j m-2 a biomasy 14 55 g m-2 nejpočetněji byl zastoupen řád Dipteta (Hodek 1994) Nejpočetnější složku potravy v zaživadlech pstruhů
107
tvořily larvy chrostíku (Trichoptera) v zastoupení 45,10%, dále Diptera v zastoupení 17,7%, Amphipoda 5,47% a Ephemeroptera 3,73%. Na lok. č. 2_dosahovala abundance zoobentosu 729 j.m-2 a biomasa 13,56 g m-2 (Hodek, 1994) Nejpočetněji zastoupeny byly larvy jepic (Ephemeroptera). V zažívadlech pstruhů opět dominovaly larvy chrostíku (43,2%), dále Amphipoda (17,13%), Diptera (11,13%) a Ephemeroptera (5,6%) Na lok č 3 dosahovala průměrná abundance zoobentosu 935 j.m-2 a biomasa 15,38 g.m-2 Nejpočetnější skupinu představoval řád Amphipoda (Hodek, 1994). V žaludcích pstruhů se opět nejčastěji vyskytovaly larvy chrostíků (39,9%), dále Diptera (14,4%), Amphipoda (9,0%) a Ephemeroptera (7,43%). Rybářské obhospodařování revíru a dosahované roční úlovky pstruhů jsou uvedeny v tab č 3 Do revíru o výměře 12 ha je ročně vysazováno 1.600-2.200 kusů jednoleté a dvouleté násady pstruha.
Tab 3 Vysazované násady a úlovky pstruha obecného z revíru Bílý potok 1 v letech 1980-1993 Rok
vysazeno ks
ÚLOVKY kusů
kg
W (g)
ks 100 nť2
1980
2.000
2.223
387
174
7
1981
4 000
1.409
313
222
4
1982
2.060
1.783
354
199
5
1983
2.060
1.931
351
192
5
1984
2.200
1.084
204
188
3
1985
600
1.405
271
193
4
1986
1 600
2.463
520
211
7
1987
2 340
2.808
544
193
8
1988
2 200
2.416
517
214
7
1989
2 000
1 262
256
203
4
1990
2 200
1.035
203
196
3
1991
1.715
678
143
209
2
1992
1 935
748
154
205
o
1993
1 586
493
109
222
2
Úlovky sportovním rybolovem se pohybovaly v letech 1980 - 1990 v rozsahu 1.035 - 2 808 kusů pstruhů 7 celého revíru, ve hmotnostním vyjádření 16,9-45,3 kg.ha-1, o průměrné kusové hmotnosti úlovků .174-222 g na 100 m2 toku kolísal počet ulovených pstruhů mezi 3-8 kusy. V letech 1991-1993 však byl zaznamenán výrazný pokles dosahovaných úlovků na 493-748 kusů o průměrné hmotnosti 205-209 g. Počet úlovků na 100 m toku se ustálil na 2 kusech pstruha, výtěžnost poklesla na 9,1-12,8 kg.ha-1
108
Diskuze Ve srovnaní s výsledky Luska (1973) došlo na lokalitách c 2 a 3 Bílého potoka ke sníženi druhové diverzity rybího společenstva, protože autor zde vedle pstruha obecného zaznamenává výskyt dalších dvou druhu (lipana podhorního a úhoře říčního) Abundance pstruha 1 321 ks ha-1 , zjištěna Luskem 28 7 1972 na lokalitě č 1 úzce koresponduje s našim údajem 1 448 ks ha-1, zjištěným na téže lokalitě 29 6 1992 Stejný autor zjistil na lokalitě Bílého potoka nad obci Velká Biteš (28 km od ústi potoka do Svratky) abundanci pstruha 6 589 ks ha-1 Tento údaj 4 krát 6 krát převyšuje hodnoty abundance které jsme zjišťovali v dolním useku potoka v roce 1992 Poměr pohlaví, který jsme zjistili v populaci pstruha obecného v Bilém potoce, odpovídá zjištěním Libosvárského (1973) z říčky Loučky Vyšší hodnoty kondičních ukazatelů u samic pstruha obecného zjistili rovněž Lusk a Zdražilek (1969) v potoce Lušová Libosvárský (1967, 1968) uvádí ve shodě s našim pozorováním vyšší hodnoty kondičních ukazatelů pstruha na jaře a nižší na podzim Výsledky našich potravních analýz pstruhů z Bílého potoka se shoduji s udají Mazury (1974) Sledovaný usek pstruhového revíru Bílého potoka se vyznačuje vysokou úživnosti dokumentovanou vysokou biomasou zoobentosu vhodného druhového zastoupeni potravních organizmů pro pstruha obecného Také přírodní charakter toku bez výraznějšího znečištěni, s bohatou členitosti koryta a dobry kondiční stav pstruhů signalizuji vysokou odchovnou kapacitu toku, která však zdaleka není optimálně rybářsky využívaná Abundance pstruha je v dolním useku potoka s ohledem na podmínky prostředí podprůměrná s nízkým výskytem exemplářů v lovné velikosti (8,0%) Dosahované úlovky na 100 m toku v rozsahu 3-8 kusů pstruha, zejména pouze 2 kusů v letech 19911993 jsou varující Rybářsky revír je obhospodařován místní organizaci MRS Velká Bíteš, která zřejmě plni zarybňovací povinnost násadami pstruha pouze lokálně v oblasti sídla organizace a do odlehlejších časti revíru pstruhy nevysazuje To dokumentuji neobvykle vysoké rozdíly ve zjišťované abundanci pstruha obecného v oblasti Velké Bíteše a dolního useku Bílého potoka Nerovnoměrné osídleni toku pstruhem obecným na jedné straně způsobuje nadměrnou potravní a prostorovou konkurenci v přerybněném useku, ale zejména nedostatečné využiti odchovné kapacity převážné časti revíru Přitom při rovnoměrném vysazovaní násadových ryb v průběhu celého revíru by bylo reálne zvýšit zarybňovací plán až o 50% a zajistit tak atraktivnost revíru po celou rybářskou sezónu Za současného stavu zarybněni sportovní rybaří v letním období již většinou Bily potok nenavštěvuji
Literatura Hodek k 1994 Roční cyklus zoobentosu Bílého potoka Diplomová prace VSZ Brno, 55 s Libosvárský, J , 1967 The spawning run of brown trout, Salmo trutta m fano L , and its analysis Zool listy, 16, 73-86 Libosvárský, J , 1968 A study of brown trout population (Salmo trutta morpha fano L ) in Loučka Creek (Czechoslovakia) Acta sc nat, Brno, 2, 1-56 Libosvárský, J , Lusk, S , Krčal, J , 1971 Hospodaříme na pstruhových vodách Účelová publikace UPVO ČSAV, Brno, 156 s
109
Lusk, S , 1973 Ichtyofauna Bílého potoka a Chvojnice Acta Soc. Sci Natur. Mus. Morav Occid., Třebíč, 9, 41-53 Lusk, S , Zdražílek, P , 1969: Contribution to the bionomics and production of the brown trout (Salmo trutta m. fano L.) in the Lušová Brook. Zool. listy, 18, 381-402. Mazura, V , 1974: Potrava ryb Bílého potoka. Diplomová práce Př.F UJEP Brno, 73 s.
Abstract
During the fishing season 1992 in the lower course of the Bílý potok brook, the dynamics of the brown trout, its condition and feeding base were studied and the attractivity of the trout fishing ground was evaluated in terms of occurrence of fish of commercial size and caught fish. The average density of the brown trout decreased from 1,615 - 2,383 fish.ha-1 in April to 60.8 - 73.1% in late June, and in late October to 32 5 - 33.3% of the number in spring. The number of trout of commercial size (Tl 250 mm and more) in spring was found to be 9.2% and in summer 5.8%. The fish caught by sport fishing ranged between 16.9 and 45 3 kg.ha-1 (3-8 fish per 100 m of the brook) in 1980 - 1990, and only 9.1 - 12.8 kg.ha-1 (2 fish per 100 m of the brook) in 1991 - 1993
Adresa autorů Doc Ing. Petr Spurný, CSc, Ing. Petr Machalík Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Ustav rybářství a hydrobiologie Zemědělská 1, 613 00 Brno
110
RYBÍ SPOLEČENSTVA UMĚLE VYTVOŘENÝCH BIOTOPŮ V PROSTŘEDÍ LUŽNÍHO LESA „KANČÍ OBORA" FISH ASSEMBLAGES OF ARTIFICIALLY MADE POOLS IN FLOOD PLAIN FOREST " KANČÍ OBORA "
V. HORÁK Ustav ekologie krajiny A V ČR Brno ÚVOD V souvislosti s revitalizačními projekty, které jsou postupně realizovány v oblasti aluviálního území dolního toku Dyje (od ústí řeky Dyje do řeky Moravy až po Věstonickou nádrž VD Nové Mlýny), je prováděn i výzkum rybích společenstev tamních vodních biotopů. Cílem je zjistit stávající stav druhové diverzity, míru eroze či devastace a možnosti restaurace původního stavu rybího osídlení. Rybí biota by měla sloužit i jako ukazatel úspěšnosti obnovy původních hydrologických poměrů v zátopovém území řeky Dyje. Kančí obora představuje jeden z dílčích územních segmentů, jehož původní hydrologický režim byl zásadně dotčen činností člověka. Proto tam byl realizován postupně revitalizační projekt, jehož hlavním cílem bylo zlepšit hydrologické poměry a to především ve vztahu k potřebám lužního lesa. Současně je však věnována pozornost i dalším prvkům a společenstvům, které v rámci revitalizací mají možnost nově se formovat rozvíjet či pozměňovat. Ryby jsou jednou z charakteristických složek každého vodního systému. V rámci ichtyologických výzkumů byla věnována pozornost i formování rybích společenstev v biotopech, které vznikly jako nové objekty. Ve svém příspěvku podávám zprávu o stavu rybích společenstev, které se samovolně zformovaly v průběhu 3 let ve třech nově vytvořených tůních v lokalitě Palachy. UZEMÍ Kančí obora se nachází v pravobřežní inundační oblasti řeky Dyje mezi Lednicí a Břeclaví a patří pod správu Lesů České republiky a. s., LZ Židlochovice, konkrétně Lesní správa Horní les v Břeclavi. Celková výměra územního segmentu je 635 ha Lesní porost tvoří převážně tzv. tvrdý luh s převahou dubu a jasanu Vzácněji se vyskytují další druhy jako dub slavonský nebo jilm. Menší část území jsou louky a vodní plochy (kanály, tůně a mokřady).
111
Tento lužní les byl v minulosti vystaven pravidelným záplavám z řeky Dyje. Protože voda komplikovala využívání krajiny, byl v minulém století, kdy území obhospodařovali Lichtenštejnové, vybudován systém kanálů, který sloužil k rychlejšímu odvedení záplavové vody z lesa zpět do řeky. Při výstavbě kanálů bylo částečně využito i mrtvých říčních ramen. Zásadní změnu hydrologických poměru představují 70. léta tohoto století. V rámci vodohospodářských úprav na jižní Moravě byla provedena regulace přilehlého toku Dyje (ř.km 28-35), včetně vybudování ochranných hrází. Od roku 1971 byl vliv záplav v této oblasti eliminován. Kančí obora je významným zdrojem vody pro vodárenské účely. Vybudované odběrové studny poskytují značné množství pitné vody pro zásobování obyvatel Břeclavi a okolních obcí. Zvýšené odběry vody, vyloučení záplav a znemožnění průsaku způsobené postupným zakolmatováním dna řeky, zapříčinily výrazný pokles hladiny podzemní vody. Změny hydrologických podmínek po roce 1980 se projevily ve složení bylinného patra a ve zvýšeném usychání stromů a následně i v narůstající nahodilé těžbě. Tento nepříznivý stav trval až do roku 1990, kdy bylo přistoupeno k revitalizaci této oblasti. Byl postupně obnoven systém původně odvodňovacích kanálů a doplněn o některé nově vytvořené úseky. Funkce kanálového systému je ale opačná, jeho úkolem je přivádět vodu do lesa. V letech 1990-1996 byla vytvořena ucelená síť kanálů a tůní, která byla opatřena stavítky tak, aby bylo podle potřeby možné zvodnit její libovolnou část, včetně zdržení vody. Kančí oboru totiž nelze plošně povodňovat (zaplavit) kvůli vodárenským odběrům vody, a taky kvůli zemědělsky využívaným pozemkům v těsném sousedství lesa. V lokalitě Palachy byly v rámci revitalizačních úprav v roce 1995 vybudovány tři tůně. Přední jezírko má plochu 20,650 m2, střední 3,270 m2 a zadní 3400 m2. Všechny tři tůně jsou propojeny kanály a napojeny na hydrologický systém okolního lužního lesa Manipulací se stavítky na přívodním kanále (ústí do zadní tůně) a odtokovém kanále (vytéká z přední tůně) lze ovlivnit úroveň vody v systému tůní. METODIKA Pro průzkum rybích společenstev lokality Palachy bylo použito sady tenatních sítí s velikostí ok 16, 22, 33, 40, 50 a 60 mm. U odchycených ryb byla zjištěna druhová příslušnost, délka (SL) a hmotnost . Po tomto proměření byly ryby vráceny zpět do vody. Ze zjištěných hodnot byla vypočítána hodnota lovného úsilí (CPUE) pro
112
počet kusů i pro hmotnost Hodnoty CPUE zjištěné při jarním i podzimním odchytu na lokalitě Palachy byly porovnány s hodnotami z jarního a podzimního odchytu na lokalitě tun U svaleného dubu. které rovněž náleží do hydrologického systému Kanci obory. Bližší podrobnosti jsou uvedeny ve studii Horák (1998). VÝSLEDKY Rybí společenstva obývající tři tůně komplexu Palachy se zformovaly samovolně po předcházející imigraci jednotlivých druhů s přitékající vodou V průběhu našich výzkumů v letech 19961997 jsme tam zjistili celkem 16 druhů ryb Esox lucius. Rutilus rutilus, Leuciscus idus, Scardimus erythrophthalmus, Aspius aspius, Leucaspius delineatus, Tinca tinca, Alburnus alburnus, Blicca bjoerkna, Abramis brama, Abramis balerus, Carassius carassius, Cyprinus carpio, Perca fluviatilis, Stizostedion lucioperca, Gymnocephalus cernuus. Podtržené druhy tvoří stabilní populace včetně přirozené reprodukce. Na lokalitě Palachy jednoznačně převažují zástupci čeledi kaprovitých, 12 druhů z uvedeného seznamu. Populace nejhojnějších druhů jsou tvořeny reprodukčními skupinami, jejichž výskyt je stabilní. Výskyt ostatních druhů je náhodný až ojedinělý a závisí na imigraci s přitékající vodou z ostatních částí vodního systému. V roce 1996 byla do tůní vysazena násada druhů Carassius carassius, Tinca tinca, Misgurnus fossilis na podporu jejich populací. Zmíněné druhy jsou považovány za pilotní (keystone species) pro společenstva stojatých vod (Lusk a kol. 1996, Halačka et al. 1998). Ve zkoumaných tůních převažují ryby menší velikosti (SL do 150-200 mm), takže nejvyšší hodnoty CPUE byly dosaženy v tenatních sítích s nejmenšími oky, 16, 22 a 33 resp 40 mm. Stav populací hlavních druhů ryb lze považovat za srovnatelný s obdobnými lokalitami v oblasti dolního toku Dyje, v tabulce 1 je uvedeno srovnání s tůní U svaleného dubu (komplex Charvátská), která je součástí téhož hydrologického systému V zimním období se ve vodě tůní, i přes vrstvu ledu, udrží dostatečné množství rozpuštěného kyslíku, což zajišťuje rybám bezpečné životní prostředí i v této, pro mnohé stojaté vody kritické roční době.
113
Závěr Komplex tří tůní Palachy tvoří tzv. biocentrum umožňující bezpečnou a trvalou existenci rybích společenstev. Skutečnost, že Palachy byly uměle vytvořeny navozuje možnosti, jak i záměrně v rámci revitalizačních aktivit bude možno vytvářet vhodné podmínky pro existenci rybích společenstev v podmínkách aluviálního území, lužního lesa, i přes absenci přírodních krajinotvorných aktivit vodních toků, viz též Lusk a kol. 1997. Příznivý vliv na formování a existenci stabilních rybích společenstev v hydrologickém systému Kančí obory by přineslo vytvoření pevného manipulačního řádu, který by přispěl ke stabilizaci životních podmínek v průběhu roku.
Tabulka 1. Hodnoty efektu lovného úsilí CPUE v komplexu tří tůní Palachy-Přední (P), Střední (S), Zadní (Z) a tůně U svaleného dubu (Sv) při použití tenatních sítí v jarním a podzimním období 1997. 1
.1. Hodnoty CPUE pro početnost N (ks)
Sítě, Palachy velikost P S ok [mm] J P J P 16 0,97 0,9 0,99 4,75 22 0,89 4,47 0,80 3,81 33 0,33 0,91 0,20 0,43 40 0,08 0,24 0,13 0,64 40 K 50 . 0,06 0,07 0,15 60 0,05 60 K 0,02 1.2. Hodnoty CPUE pro hmotnost W (g).
Síť, velikost ok [mmj 16 22 33 40 40 K 50 60 60 K
Palachy P J P 19,34 201,00 59,97 302,4 41,20 107,7 32,68 45,60 30,33 50,13 20,98
J 29,96 61,90 25,02 34,85 61,00 -
S P 114,8 201,5 133,60 217,9 40,23 -
Z J 1,81 1,24 0,03 -
Z J 171,4 64,04 4,00 -
Charvátská Sv P J P 11,42 5,44 8,80 4,85 2,88 12,86 0,96 1,47 1,03 0,25 0,32 0,22 0,26 0,08 0,09 0,03 1,25
P 448,96 344,5 158,40 57,50 17,20 82,27 -
Charvátská Sv J P 264,3 243,73 448,00 592,00 180,5 205,2 74,67 215,2 111,4 28,80 13,20
pozn.: Písmeno K u označení typu sítě znamená, že příslušná síť byla použita v kanále vedoucím do, nebo z určité lokality. 114
Poděkování Předložena studie b\la součástí výzkumných projektů (Grant reg. č. A 508704 Grantová agentura AVČR. projekt PPŽP/610/7/97 MŽP ČR) řešených \ oblasti dolního toku Dyje týmem ichtyologického oddělení UEK v Brně. Děkuji členům tohoto týmu. Jmenovitě Ing. S.Luskoví, CSc, Ing. K.Halačkovi, CSc. a RNDr V Luskové. CSc. za umožnění práce, pomoc v terénu i cenné rady. Chtěl bych poděkovat i Ing. M. Klouparovi. vedoucímu lesní správy Horní Les, za cenné postřehy a poznatky týkající se především územní charakteristiky a hydrologického systému Kančí obory.
LITERATURA Halačka, K., Lusk, S.. Lusková. V., 1998: Fish Communities in artificial Pools in the Floodplain along the lower Reaches of the River Dyje. Folia Zoologica, 47 (2). \ tisku. Horák, V., 1997: Ichtyofauna hydrologického systému lužního lesa Kančí obora, Biodiverzita ichtyofauny ČR (2): v tisku. Lusk, S. a kol., 1997: Biota cenných ekosystémů v revitalizovaném území dolního toku Dyje, Závěrečná zpráva. ÚEK AVČR Brno. Lusk, S., Halačka, K., Lusková, V., Kokeš, J., 1996: Restaurace rybího společenstva typu Carassius - Misgurnus v aluviálním území dolního toku řeky Dyje, Závěrečná zpráva, ÚEK AVČR.
SUMMARY
The "Kančí obora" floodplain forest lies in the right bank floodplain of the river Dyje between the towns of Lednice and Břeclav. Here, a system of channels and pools has been created as a part of a revitalization project, making it possible to flood the forest The system includes three artificial pools called the "Palachy", built in 1995. After the system has been filled with water, fishes immigrating with the influent water spontaneously created a fish community in the pools. During our 1996 and 1997 investigations we found there the occurrence of 16 species: Esox lucius, Rutilus rutilus, Scardinius erythrophthalmus. Blicca bjoerkna and Perca fluviatilis have established
115
reproducing populations. The most abundant species (12 in all) belong to the family of Cyprinidae The occurrence of other fish species is scare to occasional, depending on the immigration from the other parts of the water system in the "Kančí obora". The three pools forming the "Palachy" complex have also been stocked with Carassius carassius, Misgurnus fosslis and Tinca tinca in order to foster their natural reproduction. As a part of natural system restauration of flood plain area there was made a system of channels and pools in this floodplain forest. Studied area of three pools called "Palachy" belongs to the parts of the system which were artificially made in the years 1990 - 1994. This study was focused on fish assemblages of this area. 16 species of fish were found in the period of our research. Mostly occurred species belong to the Cyprinidae family (12 species). The assemblages of these pools are based on species Esox lucius, Rutilus rutilus, Scardiniue erythrophthalmus which are formed into stable populations. The occurrence of other species is rare and it is a consequence of immigration from the other parts of "Kančí obora" water system. The fish assemblages in searched pools "Palachy" have been naturally formed except three of the keystone species of Carassius - Misgurnus assemblage, typical for this area, which were stocked there (Carassius carassius Misgurnus fosslis, Tinca tinca).
Adresa autora: Václav Horák Ústav ekologie krajiny A V ČR, Květná 8, 603 00 Brno
116
POPULAČNÍ DYNAMIKA CEJNA VELKÉHO V NÁDRŽI RÍMOV POPULATION SERVOIR
DYNAMICS OF
BREAM (ABRAMIS BRAMA ) IN
THE
RÍMOV RE-
M. HLADÍK, J. KUBEČKA, V MATĚNOVÁ, J. MATĚNA Souhrn Rybí obsádka a její vývoj na vodárenské nádrži Římov byly nepřetržitě sledovány od jejího napuštění v roce 1979. Data byla získávána pomocí nočních zátahů zátahovou sítí a dále měřením a vážením reprezentativních vzorků ryb u nichž byly odebrány šupiny a pomocí šupinové analýzy stanoveny délkové přírůstky ulovených jedinců cejna velkého (Abramis brama) . Pro jednotlivé ročníky cejna byla vypočtena okamžitá míra úmrtnosti (Z), roční mortalita, abundance, biomasa a produkce. Na průběhu hodnot mortality, biomasy (B), produkce (P) a poměru P/B lze demonstrovat rozdíl mezi vývojem ročníků z prvních let po napuštění nádrže a později narozených. Byl potvrzen desetiletý cyklus nástupu abnormálně silného ročníku u populací cejna v nádržích. Populace cejna nyní vykazuje druhý vrchol P a B a její podíl na ichtyofauně má v ustálených podmínkách nádrže Římov vzestupnou tendenci.
Úvod Vývoj rybí obsádky nádrže Římov je výsledkem přirozené sukcese a účelového rybího hospodářství (ÚRH) (Havel a kol, 1996).Aktivity ÚRH kulminovaly v 80-tých létech, kdy byly zaměřeny na likvidaci početných ročníků planktonožravých ryb narozených po napuštění nádrže. V 90-tých létech se rybí obsádka ustálila na nižší úrovni a biomanipulační aktivita se snížila avšak sledování nádrže pokračovalo, a tak nyní máme k dispozici dvacetiletou časovou řadu údajů o vývoji rybí obsádky v nádrži.
Materiál a metodika Základním zdrojem dat jsou noční zátahy zátahovou sítí (Havel a kol., 1996). Tato data byla ověřena značkovací metodou a echolokací. Dále je postupováno podle tohoto modelu (srv. Pivnička, 1981): Z úlovku jsou získána data jednak o kvantitativním zastoupení hlavních druhů planktonožravých ryb a je odhadnuta jejich celková abundance (Nc) a biomasa (Bc) v nádrži (Kubečka, 1989) a dále data o velikostním složení úlovku. Uloveným rybám byly odebrány šupiny a byla provedena analýza délkového růstu jednotlivých ročníků cejna v jednotlivých létech (viz Matěnová, v tomto sborníku) a díky tomu byly k velikostním třídám přiřazeny třídy věkové a zjištěno i věkové složení úlovků. Tak bylo získáno relativní zastoupení jednotlivých ročníků (N%) a jejich abundance (N= N%. Nc) k dni zátahu.Dále byla spočítána Z(t-to) roční míra mortality Z = ln(Nr No)/(t-to) a dále abundance k 1. květnu NA = No.e, kde No je N ke dni zátahu t0 5 3.305 Pomocí empiricky zjištěného délko - hmotnostního vztahu (Kubečka,1989) W=2,89.10- .L (W je hmotnost (g) a L je délka těla ryby (mm) ) a průměrné velikosti ryb LA k 1.5. byla stanovena hmotnost průměrně dlouhé ryby k 1.5 (W p) jednotlivých ročníků v jednotlivých létech a jejich biomasa k 1.5. BA = Wp. N Pomocí vztahu: P = Bo.(e
(G-ZH
)(G-Z) (Bo je biomasa na začátku intervalu, G je okamžitý růstový koeficient
G = In W pt –ln W pto, W pto a Wpt jsou W p na začátku a na konci intervalu) ,byla vypočtena produkce k 1 5 (P) jednotlivých ročníků, za jednotlivé roky. Produkce byla potom také vyjádřena jako poměr produkce a biomasy (P/ BA). Mortalita je v této práci vyjádřena jako roční mortalita A = (No-Nt)/ No .100 (%).
Výsledky a diskuse Na Obr. 1 je zachycen vývoj celkové biomasy cejna v nádrži, jak ji popisují data v Annual reportu (AR) HBÚ AV ČR v Č. Budějovicích, a jak byla vypočtena pomocí výše popsaného modelu. Je zřejmé „vyhlazení" průběhu křivky. Jelikož je biomasa tvořena hlavně čtyř až sedmiletými rybami, jsou vyloučeny náhlé změny biomasy, především nárůsty v létech 1986 a 1990, popsané v AR. Hodnoty okamžité biomasy z AR jsou více náchylné k chybě při vzorkování, zatímco modelové křivky v sobě kumulují pozorování za několik let. To, zeje biomasa popisovaná
117
Obr. 1 Průběh biomasy a produkce cejna popisovaný AR a modelem.
Na Obr. 2 a 3 je zachycen průběh mortality, zde uváděné jako A = (No-Nt)/ No .100 (%). Na Obr. 2 jsou zachyceny ročníky cejna pocházející z let těsně po napuštění. Mortalita nejprve klesá prudce a ve třetím roce života se pokles zpomalí a mortalita se ustálí na velice nízké hodnotě pod 20% za rok. Obvykle mortalita neklesá pod 35% za rok (Kubečka, 1989). V těchto létech cejni uvedených ročníků pravděpodobně odrostli predáci tou dobou ještě hojného okouna (Perca fluviatilis) a zároveň měli dostatek potravy. Později mortalita opět stoupá a stálo by zato ověřit, zda je toto zvyšování způsobeno odchodem větších jedinců hlouběji (tím by se vyhnuli zátahové síti), nebo zda se jejich mortalita opravdu zvyšuje. U silnějších ročníků v posledních letech (Obr. 3) mortalita klesá pomaleji a nedosahuje už tak nízkých hodnot. Je možné, že v nádrži dorostli predátoři schopní požírat i větší ryby štika obecná (Esox lucius) a candát obecný (Stizostedion lucioperca), a zároveň dochází k větší kompetici o potravu a cejni pomaleji rostou (viz dále) Tento trend budou muset potvrdit data z let 1997 a 1998, která nejsou do práce zařazena. Zajímavá je téměř konstantní mortalita všech ročníků ve stáří 1+. Ročník 1986 vykazuje v prvních létech podobnou mortalitu jako ranné ročníky a naopak v dalších letech jeho mortalita vzrůstá (Obr. 3) a
Je možná souvislost zvýšení mortality ročníku 1986 s nástupem silného rč 1990 Pokud sledujeme zastoupení plodných ryb v nádrži (= starších 3 let, Závěta, 1986) v roce 1990. zjistíme, že téměř všechny pocházejí z rč 1986 (Obr.11) Ročníky 1982, 1984, 1985, 1987, a 1991 nejsou do práce zařazeny, neboť jsou málo početně a těžko odlišitelné od početných ročníků. Jako další byla vypočítaná biomasa jednotlivých ročníků a celková produkce k 1 5 každého roku Byly zaznamenány tri různé průběhy nárůstu biomasy. Zcela odlišný je rč. 1974 (Obr.6) který pochází ještě z původní řeky a pravděpodobně založil populaci cejna v nádrži Tyto ryby se dostaly do mnohem výhodnějších podmínek, než jim poskytovala řeka, a ve věku šesti let markantně zrychlily svůj růst a tím i produkci a biomasu. Pro ročníky, které pocházejí z ranného období nádrže, je charakteristické zrychlení nárůstu ve druhém až třetím roce života a plato ve vývoji biomasy zhruba od třetího do sedmého roku života, kdy je biomasa téměř na konstantní úrovni a hmotnostní přírůstky jsou totožné se ztrátami (Obr. 4). U rč. 1989 až 1992 dochází ke zlomu křivky mnohem později, resp. ještě nedochází (Obr.5). Také ke zrychlení nárůstu dochází později než v předešlých létech. Je možné, že teprve ve třetím roce života je cejn schopen nejúčinněji získávat potravu a je to pravděpodobně způsobeno i výše zmiňovanými trendy v mortalitě.
Obr. 4,5,6: Průběh vývoje biomasy u vybraných ročníků, u obr. 4 a 5 byla maximální hodnotě biomasy přiřazena hodnota 100% a ostatní hodnoty jsou k ní vztaženy.
Posledním výstupem popisovaného modelu je produkce jednotlivých ročníků a celková produkce. Pokud vyjádříme produkci jako celkovou produkci ročníku za rok (mezi 1.5.), zjistíme, že maximální produkce je dosaženo ve třetím až čtvrtém roce. V posledních letech ještě mnohem později a odsouvá se i pokles produkce Vznikají tak dva typy křivek (Obr. 7 a 8). Ročník 1988 má počáteční abundanci větší než ročník 1986, ale jeho produkce se v roce 1991 namísto nárůstu prudce snížila (stejně jako u ročník 1986), a i jeho biomasa už neroste a vykazuje téměř konstantní úroveň po dobu pěti let (Obr. 4). Pravděpodobně má na to vliv nastupující ročník 1990 119
Obr. 7,8 Produkce jednotlivých ročníků cejna za jednotlivé roky života od 1 5 Maximálni hodnotě je přiřazena hodnota 100% a ostatní jsou k ní vztaženy Je zřejmé maximum ve třetím roce života (2+) u starších ročníků (Obr 7) a v pozdějších letech (3+,4+) u ročníků mladších (Obr 8) Spojeny jsou průměrné hodnoty Obr. 9 a 10 zobrazuje produkci vyjádřenou jako poměr produkce a počáteční biomasy. Na vývoji P/B lze opět demonstrovat dva růstové režimy z různých období ÚN Ročníky cejna narozené brzy po napuštění nádrže vykazovaly i přes velkou početnost všech planktonožravých ryb (okoun a plotice - Obr.13) rychlý růst a tudíž velkou relativní produkci, která během dalšího života klesala (Obr.9) Později narozené ročníky vykazovaly sice rovněž největší P/B pro mladší jedince (toto platí zřejmě u ryb obecně - Pivnička, 1981, Kubečka a Pivnička, 1993), avšak kolem 3 - 6 roku života hodnota P/B klesá pomaleji nebo neklesá vůbec To může souviset např. s přechodem na jiný typ potravy, který možná nebyl tak výrazný u dřívějších ročníků
Obr. 9,10 Produkce jednotlivých ročníků cejna vyjádřená v poměru k jejich počáteční biomase 1 května daného roku Oba obrázky jsou vytvořeny obdobně jako Obr 7 a 8 Je opět vidět posun v posledních letech, kdy má křivka u každého ročníku esovitý průběh
Na Obr. 11 a 12 jsou ve grafu znázorněny biomasy a produkce nejsilnějších ročníků spolu s biomasou a produkcí celkovou Je vidět, že tyto nejsilnější ročníky se na celkových hodnotách podílejí hlavni měrou Vynecháním slabých ročníků z výpočtů je možné v případě potřeby kalkulace B a P zjednodušit aniž bychom se dopustili závažného podhodnocení a zároveň se vyhneme možným chybám Na Obr. 13 jsou zachyceny biomasy hlavních planktonožravých ryb v nádrži, jak se měnily během sukcese rybího společenstva v nádrži Je zřejmý ústup okouna, ale i pokles celkové biomasy planktonožravých ryb v nádrži
120
Obr. 12 Celková produkce a produkce nejsilnějších ročníků cejna za rok do 1 5 roku
Obr.13 Celková biomasa všech planktonožravych ryb v nadrží (okoun a plotice viz AR) Jak B tak P cejna vykazuje v dosavadní historii nádrže dva výrazné vrcholy, jimiž se tento druh odlišuje od ostatních dominantních druhů (okoun, plotice), které dnes zdaleka nedosahuji populačních parametrů původního rozvoje v prvních letech po napuštění Tento vývoj ukazuje, že se životní podmínky v ÚN Římov relativně stabilizovaly a lze očekávat, že cejn velký bude i nadále jedním z nejúspěšnějších kompetitorů
121
Přehled použítě literatury Havel, L, Rosendorf P.,.Matěna, J.,Kubečka, J..Křížek, J., 1996,: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích , VÚV Praha, 66 s. Kubečka J., 1989, Popisný model průběhu početnosti, biomasy, radonu a produkce rybí obsádky a jeho využití v účelově obhospodařované vodárenské údolní nádrži, kand. a disert. práce, 121 s. Kubečka J., (ed.) 1990, Ichtyofauna řeky Malše a nádrže Římov, Jihočeské muzeum, Č. Budějovice, 151 s. Kubečka J., Pivnička K., 1993, Numbers and Production of Juvenile Cyprinids in the Klíčava Reservoir, Acta Universitatis Carolínae Enviromentalica 5, 61 - 73 Pivnička K., 1981, Ekologie ryb, SPN, Praha, 251 s. Závěta J., 1986, Cejn velký, ČRS, Naše vojsko, Praha, 122 s.
Summary The population of common bream, Abramis brama, was regularly monitored during nearly 20 years in the Římov water supply reservoir, Czech Republic. Absolute values of abundance and biomass were estimated by night shore seining each summer. The growth and age composition was determined using scalimetric methods. Values of mortality rate (Z), biomass (B), production (P) and P/B ratios were calculated for each year class. All above parameters had different life course with the year classes born early after reservoir filling (1979-81) compared with subsequent classes (1986 and later) indicating thus the change of conditions. A strong year class seems to appear once a 10 years. The population of bream is now on its second peak of P and B. Under relatively stabilized conditions, the share of bream species in the ichthyofauna of reservoir appears to increase.
Adresy autorů Milan Hladík, Katedra parazitologie a hydrobiologie PřF UK, Viničná 7, 128 44 Praha 2 Jan Kubečka, Josef Matěna, HBÚ AV ČR, Na sádkách 7, 370 05 Č. Budějovice Vlasta Matěnová, PF JU, Jeronýmova 10, 371 15 Č. Budějovice
122
RŮST CEJNA VELKÉHO (ABRAMIS BRAMA L.) BĚHEM STÁRNUTÍ ÚDOLNÍ NÁDRŽE ŘÍMOV GROWTH OF THE COIMMON BREAM (ABRAMIS BRAMA L.) DURING THE AGEING OF THE ŘÍMOV RESERVOIR V. MATĚNOVÁ, J. KUBEČKA
Souhrn Růst dominantních ročníků cejna velkého v UN Římov byl vyhodnocen skalimetrickou metodou a metodou relativních přírůstkových rozdílů za období 15 let Silné ročníky z prvních let po napuštěni rostly zpočátku průměrně až nadprůměrně, od 4 roku života se jejich růst výrazně zpomalil Růstové křivky ročníků nastupujících v pozdějších letech byly charakterizovány zpočátku pomalejším růstem a akceleraci od 4 . resp 5 roku života
Úvod
Ve většině evropských údolních nádrži dochází po jejich napuštění k charakteristické druhové sukcesi rybího společenstva Sukcesní stádia ichtyocenóz nádrží a šest typu rybí faun podle druhového složeni shrnul Kubečka (1993). Kaprovité ryby tvoří většinou podstatný podíl ichtyofauny starších evropských údolních nádrží. Cejn velký (Abramis brama) spolu s ploticí obecnou (Rutilus rutilus) patří k dominantním druhům Rybí obsádka v Římovské nádrži byla ovlivňována řadou faktorů včetně biomanipulačních zásahů, kterými bylo dosaženo výrazného snížení abundance a biomasy ryb. Současně došlo i ke zrněné dominantních druhů ryb. Původně převládající okoun říční (Perca fluviatilis) byl vystřídán kaprovitými rybami - cejnem velkým a ploticí obecnou. Cílem tohoto příspěvku je podání charakteristiky délkového růstu cejna velkého \ období let 1991-1995 a porovnání růstu vybraných ročníků během existence nádrže Znalost věkového složeni populace a růstových schopností je součástí komplexu autekologických charakteristik, které jsou důležité při ovlivňování rybích obsádek požadovaným směrem
Materiál a metodika Cejni u nichž byl skalimetrickou metodou určen věk a měřením získána potřebná data pro zpětný výpočet délkového růstu, pocházejí z nočních zátahů prováděných zátahovými sítěmi 123
o délce 50-150 ni, šířce 4 ni, s oky 15-30 mni převážně koncem léta ve sledovaném období 1991-1995. Délky těla všech ryb byly použity pro vytvoření histogramů délkové distribuce a u části úlovku byly odebrány šupiny standardním postupem (Holčík a Hensel, 1972). Celkem byly analyzovány šupiny 527 ryb. Konkrétní počty v jednotlivých létech jsou uvedeny v Tab. 1. Pro zpětné výpočty délkového růstu ryb byla použita metoda R. Lee, kterou uvádí např. Pivnička (1981) s korekční hodnotou 20 mm (Leontovyč, 1982). Pro zpětný výpočet délek těla byl měřen ventrodiagonální poloměr. Rychlost růstu byla hodnocena metodou relativních přírůstkových rozdílů (RPR) spočívající ve srovnání zjištěných délkových přírůstků ryb s referenčními přírůstky, které reprezentují průměrný růst daného druhu (Harvich a Kubečka, 1989).
Výsledky a diskuse Průměrné zpětně vypočítané délky těla ryb všech věkových skupin v jednotlivých létech odlovu v období let 1991-1995 jsou uvedeny v Tab. 1. Hodnoty délek těla v jednotlivých létech života nevykazují příliš velké rozdíly a byly použity pro výpočet průměrného délkového růstu populace za sledované pětileté období. Porovnáním takto získaných hodnot s referenčními délkami těla vypočítanými z referenčních délkových přírůstků (Hartvich a Kubečka 1989) lze označit růst populace cejna z UN Římov za průměrný. Délky dosahované v prvních čtyřech létech života leží těsně pod a v 5. až 7. roce života těsně nad referenčními délkami. Tab. 2 podává srovnání délkového růstu cejna ve vybraných nádržích na našem území. Je zřejmé, že cejn roste v prvních dvou létech života stejně rychle na Římově i Orlíku, přitom se jedná o nejpomalejší růst ze všech srovnávaných lokalit. Od čtvrtého, resp. pátého roku je možno u populace cejna ze Římova pozorovat akceleraci růstu, dosahované délky v jednotlivých létech života jsou však stále nižší než na většině ostatních údolních nádržích (Slapy, Želivka, Klíčava). Populace cejna v UN Římov je charakterizována nerovnoměrným populačním doplňkem v jednotlivých létech. Významnou roli přitom hrálo i účelové rybářské hospodaření zaměřené na eliminaci planktonožravých ryb. Početně silné byly ročníky 1980, 1981, 1986 a zejména 1990. Vysoké počty 1+ ryb určovaly do značné míry dynamiku abundance celé populace cejna (Obr. 1), v menší míře i hodnoty biomasy (Hladík a kol. v tomto sborníku).
124
Obr 1 Sumární abundance všech ročníku cejna velkého v UN Římov v létech 1985-1995
Obr. 2 prezentuje růst dominantních ročníků cejna. Lze zde rozlišit tři typy růstových křivek. Ročníky 1980 a 1981 z prvních let po napuštění nádrže vykazovaly pro UN Římov v prvních 3 letech života rychlejší růst s maximem RPR ve 3. roce a od 4. roku se jejich růst výrazně zpomalil. Ročníky 1986, 1988, 1989 vykazují zpočátku růst celkem průměrný a od 4. roku života zrychlený. Nápadně odlišná je růstová křivka ročníku 1990. Jedná se o nejpočetnější ročník za celou existenci ÚN Římov. Tento ročník rostl do 4. roku spíše podprůměrně, v 5. roce života však vykázal nejvyšší akceleraci. Rychlost růstu v jednotlivých létech života je vyjádřena RPR na Obr. 3. Výsledkem rozdílné rychlosti růstu sledovaných ročníků je skutečnost, že cejni všech ročníků mají v pěti létech shodné délky těla a v šestém roce života mladší ročníky předstihují ročníky starší. Současně došlo i k posunu v akceleraci růstu, která byla u starších ročníků ve 3. roce života a u mladších postupně ve 4. a 5. roce. Na rozdíly v růstu cejna nemá vliv jenom populační dynamika cejna. Biomasa cejna kolísala od 3 0 - 1 1 0 kg/ha, zatímco biomasa ostatních dominantních druhů ryb dosahovala hodnot přes 400 kg/ha u okouna a 300 kg/ha u plotice ve 4. roce po napuštění nádrže Byla také zjištěna významná korelace mezi procentuálním zastoupením velkých perlooček rodu Daphnia a RPR cejna v několika evropských nádržích (Matěnová a kol., 1998). Ze zjištěné závislosti se vymykají hodnoty z prvních let po napuštění nádrže, které vykazovaly nadprůměrné přírůstky při prakticky úplné absenci velkých perlooček. Interpretaci změn rychlosti růstu zatím také znemožňuje nedostatek údajů o složení potravy různě starých cejnů. Lze předpokládat,že akcelerace růstu pozorovaná ve 3.-5. roce života může být způsobena přechodem na jiný zdroj potravy, např. makrozoobentos. Silným rozvojem makrozoobentosu v čerstvě napuštěné nádrži by teoreticky bylo možno vysvětlit i rychlý počáteční růst cejna v iniciálních stádiích vývoje nádrže.
125
12126
n
U
12
13
14
15
16
17
54 5.4 60
95 12.9 95
147 22.6 152
196 33.2 218
243
262
259
279
286 277
1991
37
1992
215
průměr SD průměr
1993
132
SD průměr
6.4 57
11.6 93
22.9 133
25.5 194
21.7 245
17.4 268
SD průměr SD průměr SD
6.2 54 6.0 57 3.7
13.4 90 10.2 90 10.5
21.7 127 24.6 131 22.4
35.2 171 36.8 182 28.6
30.5 259 16.5 241 16.9
20.7 294 7.5 282 12.9
21.7 314
průměr
56
93
138
192
249
111
293
61
116
163
203
237
266
291
1994
119
1995
24
1991-1995
527
Referenční růst
294
Tabulka 1. Délkový růst populace cejna v ÚN Římov v letech 1991-1995 SD směrodatná odchylka, n počet analyzovaných ryb Tabulka 2: Srovnání délkového růstu cejna ve vybraných údolních nádržích ČR
I
11
12
14
15
16
17
18
19 110
111
112
Slapy- 1991-1995 Orlík 1972-80 (Závěta, 1982) Lipno (Poupě, 1971)
56 56
93 93
138 129
192 162
249 188
277 208
293 224
239
253 283
301
330
76
112
152
186
210
233
264
322
331 346
357
Slapy 81 (Čihař a Oliva, 1959)
126
165
196
216
242
303
340
383 412
Slapy (Poupě, 1971)
85
135
179
219
249
289
320
370
404 425
Želivka 1972-1978 (Leontovyč, 1982)
103
170
240
277
310
331
363
415
421 444
Klíčava (Holčík, 1970)
63
155
292
343
404
431
420
126
445
PREDBEŽNÉ POSÚDENIE ZMIEN TEPLOTY VODY V OBLASTI VD GABČÍKOVO Preliminary evaluation of water temperature change in the Gabčíkovo hydropower project area
A.Kirka
ÚVOD
zónou V dlhodobom priemere narastá teplota vody v pozdĺžnom profile o 1 °C (Ardo, 1995) V oblasti Gabčíkova bola už priemerná ročná teplota 12 °C s maximami 21-28 °C Výskyt plávajúceho ľadu a ľadového pokryvu ako aj pravdepodobnosť trvania ľadu a dni pevného ladu narastá smerom po prúde Najdlhšie trvanie pevného ľadového pokryvu za posledných 100 rokov presiahlo 83 dni s priemerom 24 dní Skoršie štúdie v tomto smere naznačovali, že série dát o ľade sú homogénne, avšak vyskytli sa odchýlky v dôsledku veľkých zmien v podmienkach rieky vyvolaných rečnými úpravami, zmenšením odtoku ľadov prichádzajúcich zhora v dôsledku zdrží v Rakúsku a zmien v akosti vody a jej teploty Z pozorovania dát o ľade počas rokov 1875 - 1986 vyplýva, že v posledných desaťročiach došlo k výraznému zníženiu počtu dní s ľadovým pokryvom Počas 90 rokov (1901 - 1990), sa teplota vzduchu zvýšila o 0,8 °C V období rokov 1991 1993(94) bola teplota vzduchu nad normálom, najmä viete, kedy sa teplota am v jednom mesiaci nevyskytla pod normálom Globálne otepľovanie v poslednom desaťročí sa prejavilo v širšom teritóriu a nebolo ovplyvnene vodným dielom (Lapin, 1995) STANICE A METÓDY MERANIA Sledovanie teploty vody sa vykonáva od roku 1994 v týždenných intervaloch Derivačný kanál pri Dobrohošti (odberné zariadenie), línia B, Línia C, Línia D, línia E, línia F, línia G, pôvodné koryto Dunaja -pristav v Gabčíkove Z tohto miesta a z lokality v Bratislave sú prevzaté údaje meraní vysielane rozhlasom v dni nášho merania Vlastné meranie sa vykonáva laboratórnym ortuťovým teplomerom s desatinným delením Teplomer bol kalibrovaný Zistené odchýlky pri teplote +10 °C sú +0,3 °C a pri teplote +20 °C + 0,6 oC Odber vody sa vykonáva Hrbáčkovou fľašou bez zátky s rýchlym klesaním ku dnu, čím sa získava určitá priemerná vzorka vody Doba merania prebieha medzi 900 - 1300 hod VÝSLEDKY A DISKUSIA Pri tomto predbežnom spracovaní výsledkov meraní sme sa zamerali naj ma na priemerne teploty, maximálne teploty a priemerné mesačné teploty Hodnoty sú v tabuľke 1 a 2 Do výpočtu priemerných teplôt sa pojali merania zo štyroch rokov
Maximálne teploty sú po-
dané podľa rokov Tak celkove priemerne teploty ako aj zistene maximálne teploty sa zákonite zvyšujú smerom po toku Celková priemerná teplota v Bratislave (v dňoch našich meraní) predstavuje 10,6 °C, v Gabčíkove 10,8 °C (merania SHMU) V Gabčíkove podľa našich meraní 11,9 °C V Derivačnom kanáli pri Dobrohošti sa získala hodnota 11,5 °C Prejavil sa tiež postupný nárast priemerných hodnôt pozdĺž ramennej sústavy od 11,5 oC po 12,0 o C. 130
Maximálne teploty vody v jednotlivých rokoch sú rôzne a od roku 1994 do roku 1996 postupne sa znižovali Pomerne vysoké teploty roku 1994 súviseli nielen s vyššou teplotou ovzdušia (Lapin, 199Ň ale aj s menším prietokom vody ramennou sústavou, čo bolo spôsobené menšou hladinou vody v zdrži v dôsledku oprav vrát v plavebnej komore na stupni Gabčíkovo V určitých, aj keď kratších časových úsekoch nemohla byt ramenná sústava zásobovaná vodou, čím teplota vody narastala a dosiahla až 28 o C Ako vidno z tabuľky bol to výnimočný stav, ktorý sa už v ďalšom období merania neopakoval V roku 19Q5 bola najvyššia zistená teplota vody v ramennej sústave (línia G) 23,7 °C, v roku 1996 21,9 °C a v roku 1997 22 9o C V tom istom čase bola maximálna teplota vody Dunaja v Bratislave 22,4 °C (1994), 21,0 °C (1995) 19,2o C(1996)a 18 b T(1997) Celkove priemerne mesačne teploty vody sa v mesiacoch december - marec, pozdlz toku v ramenách znižujú Od apríla do septembra zvyšujú V októbri je teplota v pozdĺžnom profile ramien vyrovnaná (tab 2) ZAVER Na základe zistených dát je možne vysloviť tieto závery štvorročné priemerne teploty vody v ramennej sústave sú o 0,9 - 1,4 °C vyššie než teploty vody Dunaja v Bratislave Podobne je to aj s teplotou vody v pôvodnom koryte Dunaja na staniciach Bratislava a Gabčíkovo (0 2- 1 3 °C) maximálne teploty vody v ramennej sústave boh najvyššie v roku 1994 V rokoch 1995 a 1996 boli vyššie len o 2,7 °C a v roku 1997 o 4,3 °C, v porovnaní so zodpovedajúcimi maximálnymi teplotami Dunaja v Bratislave maximálne teploty vody v pôvodnom koryte Dunaja boh v profile Gabčíkovo podľa meraní SHMb o 0,8 -2 8 nižšie v porovnaní s hodnotami v profile Bratislava Podľa našich meraní o 0,0 °C (1995), \y0 °C (1996), 1,4 °C (1997) a 3,4 T (1994) vyššie nie je preto možne súhlasiť s názormi, že Dunaj v oblasti Vodného diela Gabčíkovo stratí svoj teplotný charakter určovaný velehorským, alpským hydrologickým režimom Tak ramenná sústava ako aj pôvodne koryto rieky si ho naďalej zachovávajú aj napriek doterajším technickým úpravám a zmeneným prietokom
131
Lokalita
1994
1995
1996
1997
1994-
T max T max T max T
1997
1994
1995
1996
max
Dunaj - Bratislava 13,9
10,1
8,9
9,6
10,6
22,4
21
19.2 19°.6
(SHMU) Derivačný kanál
14
9,8
10,6
11,5
11,5
23,6
22.5
20.6
20,4
Línia B
14
10,3
10,4
11,2
11,5
24,6
21,6
21.8
20.1
Línia C
14,3
10,4
10,5
11,5
11,7
25.2
22,3
21.6
20.5
Línia D
14,3
10,5
11
11,7
11,9
26
22
21.3
21
Línia E
14,7
11,1
11,1
11,2
12
28
23,1
21.6
22.2
Línia F
14,8
10,6
10,8
11,8
12
27
22,6
21.5
22 3
Línia G
14,2
10,6
11,3
11,9
12
27,9
23,7
21,9
22 9
Dunaj - staré kory- 14,6
10,7
10,7
11,7
11,9
25,8
21
20.2
20
Dunaj - staré kory- 13,2
12,7
8,9
8,4
10,8
20,5
19,4
16
17.8
to (SHMU) Tab 1 Ročné priemery, celkový priemer a maximálne hodnoty teploty vody v °C Year averages, total averages qand maximum water temperature Tab 2 Štvorročné mesačné priemery teploty vody v °C (1994 - 1997) The four years month averages of water temperature °C (1994 - 1997)
Lokalita
I
II
III
IV
V
XI
XII
Dunaj - Bratislava
2,2
2,1
4,8
8,1
10,4 15,6 17,4 18,6 14,4 10.9 5.9
4,1
(SHMU) Derivačný kanál
1,1
2,7
6,7
8,9
14,4 16,6 19,1 20,4 15,4 12
7,6
44
Línia B
0,9
2,7
6,6
9,4
14,7 16,9 19,2 20,5 15,8 11.6 7.4
43
Línia C
0,8
2,6
6,6
9,4
14,7 17
4.5
Línia D
0,9
2,5
6,4
9,6
15,3 17,4 19,9 21,3 16,1 11,7 11,7 4,4
Línia E
0,8
2,3
6,3
9,9
15,3 17,7 20,3 22,1 16,2 11,7 7,1
4,1
Línia F
0,7
2,1
6,5
9,9
15,5 18,1 20,5 22,2 16,6 11.7 6,9
4
Línia G
0,7
2,5
6,3
10,2 16,2 18,4 20,9 22,6 17,2 12.2 7,1
3,9
Dunaj - Gabčíkovo 2,4
4,4
6,8
9,5
14,6 16,7 18,5 19,5 15,4 11,9 7,9
5.8
Dunaj - Gabčíkovo 2,4
3,2
5,3
7,3
12,5 13,9 16,1 17,3 14,1 10,6 6,4
3,7
(SHMU) 132-133
VI
VII
VIII IX
X
19,4 20,6 15,9 11.6 7 4
LITERATURA Aido, J., 1995: Vývoj kvality vody Dunaja pred a po prehradení Dunaja v Čunove. Zborník prednášok 2. medzinárodnej konferencie, Ekológia Dunaja, pp. 140-144. Bratislava -Stupava Holčík, J et al , 1981 Hydrobiology and ichtyology of the Czechoslovak Danube in relation to predicted changes after the construction of the Gabčíkovo - Nagymaros river barrage system. Práce Laboratória rybárstva a hydrobiológie, pp. 19-161. Bratislava Lapin, M., 1995: Long - term Climate Charge and Variability Monitoring in Slovak Danube Region. Zborník prednášok 2. medzinárodnej konferencie, Ekológia Dunaja, pp. 130 -139. Bratislava. Stupava Škoda, P, Turbek, J., 1995: Monitorovanie hydrologického režimu Dunaja. Zborník z medzinárodnej konferencie „Dunaj tepna Európy, pp. 194-206. Bratislava ABSTRACT Measurements of water temperature have been carrying out weekly since 1994 year in the Gabčíkovo hydroproject area. At this preliminary evaluation of the data collected, stress was given on the average temperature, maximum temperature and month average temperature. The data given (tab. 1, 2) are to be compared with those which were collected in the main Danube river bed at Bratislava (an independent profile). It was shown that: the water temperature increases along with longitudinal profile the four years averages of water temperature in the arm system are higher by 0,9 - 1,4 °C than in the main river bed of the Danube at Bratislava. The very similar differences were found out in the originál (old) river bed at Gabčíkovo and Bratislava profiles (0,2 - 1,3 °C) the maximum values of water temperature in the lateral arm system were the highest in 1994. In the 1995 and 1996 were higher by 2,7 °C and in the 1997 by 4,3 °C in comparison with maximum temperatures of the Danube river at Bratislava The maximum water temperatures in the original (old) river bed at Gabčíkovo were the same in 1995 and higher by 1,0 °C (1996), 1,4 °C (1997) and 3,4 °C (1994) resp. than in the main river bed at Bratislava from the view point of these results there is not necessary to agree with predictions that the Danube river will loose its submountain temperature features because of Gabčíkovo hydropower scheme. So the arm river system as the original (old) river bed maintain their subalpine values against recent technical works and changed water discharges. Adresa autora. Ing Anton Kirka, CSc, Vodohospodárska výstavba š.p., Karloveská 2, P.O.B. 45 840 00 Bratislava
134
KARAS STŘÍBŘITÝ - 25 LET OD JEHO PŘIROZENÉ INTRODUKCE PRUSSIAN CARP - 25 YERS SINCE ITS NATURAL INTRODUCTION S.LUSK, V.LUSKOVÁ, K.HALAČKA Ústav ekologie krajiny A V CR Brno ÚVOD Nepůvodní druhy se staly nedílnou součástí ichtyofauny většiny hydrografických a územních regionů a celků. Ve vodách České republiky se vyskytuje mimo původních 46 druhů ryb i 13 dalších druhů, které jsou hodnoceny jako nepůvodní (Lusk a kol. 1997). Většina nepůvodních druhů byla k nám dovezena záměrně za účelem obohacení chovaného sortimentu ryb a zvýšení jejich produkce. Pouze u některých druhů (střevlička východní, slunečnice pestrá) se jedná o nechtěný dovoz v rámci importu jiných druhů. Karas stříbřitý (Carassius auratus) - hodnocený pro naše vody jako nepůvodní exotický druh, představuje určitou výjimku. Rozšíření tohoto druhu do vod na jižní Moravě je výsledkem přirozené imigrace tohoto druhu z Dunaje přes slovenský úsek Moravy do dolní části Moravy a Dyje na území České republiky (Lusk et al. 1977). Další rozšíření karase stříbřitého ve vodách ČR je výsledkem převozů tohoto druhu buď záměrně a nebo jako příměs s násadami kapra obecného a následné lokální přirozené migrace V průběhu 25 let se karas stříbřitý stal trvalou součástí rybích společenstev ve volných vodách České republiky. V tomto příspěvku uvádíme některé významné problémy z oblasti populační biologie , které by měly být podnětem k dalším výzkumům tohoto druhu.
MATERIÁL A METODIKA Podklady k této studii jsme získali v průběhu ichtyologických výzkumů zejména v oblasti dolního toku Dyje. Pohlaví zkoumaných jedinců bylo stanoveno na základě anatomické pitvy. Statistické údaje o úlovcích karase stříbřitého nám poskytl Moravský rybářský svaz a Český rybářský svaz.
135
VÝSLEDKY A DISKUSE Stručná historie rozšíření karase stříbřitého Názory, zda je karas stříbřitý původní evropský druh či nikoli (Hensel 1971), nejsou pro druh nebo formu vyskytující se v našich vodách rozhodující. Nemáme žádnou doloženou zprávu o výskytu tohoto druhu na území Slovenska před rokem 1960 (Balon 1961, Žitnan 1965) a na území České republiky před rokem 1970 (Lusk et al. 1977). Karas stříbřitý, který se u nás vyskytuje je jednoznačně původem z Dálného východu. Dovozy tohoto druhu především pro účely produkční v padesátých letech do oblasti východní Evropy (svazové republiky bývalého SSSR, Bulharsko) byly výchozím zdrojem postupného rozšíření karase stříbřitého v Evropě. Do vod někdejšího Československa pronikl karas stříbřitý přes řeky Tisu a Dunaj z Maďarska. Tam byl tento druh dovezen z Bulharska v roce 1954 na hospodářství Szarvas (povodí Tisy). Odtud se karas stříbřitý postupně dostal až na území východního Slovenska (Tisa) a dále do Dunaje a do vod na Slovensku, kde se postupně rozšířil v průběhu 60-tých a 70-desátých let, blíže Holčík a Žitňan (1978), Lusk a kol. (1980). Přes slovenský úsek řeky Moravy pronikl karas stříbřitý i do vod ČR. Poprvé byl zjištěn v roce 1976 na dolním úseku Moravy a Dyje (Lusk et al. 1977). Postupně se dále rozšířil jednak nechtěnými převozy a nebo i záměrným vysazováním a lokálně pak vlastními migracemi (Lusk a kol. 1980, Lusk 1986). V povodí Labe se karas stříbřitý objevil okolo roku 1980 v důsledku importu tohoto druhu z Moravy a to jako příměs dovozu násad kapra případně i individuálním převozem. První záznamy o výskytu tohoto druhu jsou z Jevanského potoka, dále z oblasti soutoku Orlice a Labe u Hradce Králové. V dalších letech se tento druh rychle rozšířil v dolní části Vltavy , \ Labi a v přilehlých stojatých vodách (Lohniský 1985, Lusk 1986, Kubečka 1989). Současný stav a význam Karas stříbřitý je v současné době obecně rozšířeným druhem, i když jeho nejhojnější výskyt je lokalizován na vody v aluviálni oblasti řek Moravy, Dyje, Labe a Vltavy včetně vlastních toků. Ze strany rybářů je většinou chápán již jako nedílná součást naší ichtyofauny, což svědčí o úspěšné aklimatizaci tohoto druhu. Omezený výskyt karase stříbřitého v oblastech s vyšší nadmořskou výškou je spíše podmíněn absencí vhodného typu vodních biotopů (stojaté vody aluviálních typu - tůně, kanály, jezírka, slepá ramena, ale i pískovny, rybníky). Nevyhovují mu údolní nádrže, parmové a pstruhové úseky vodních toků. V 80-tých letech byl karas stříbřitý nechtěnou složkou rybích obsádek v rybnících, kde jeho produkce dosahovala v některých rybnících i několika tun. Postupné uplatnění důsledných hospodářsko-technologických opatření při obhospodařování rybníků vedlo k rychlému omezení uplatnění karase stříbřitého v rybniční 136
produkci (Lusk a kol. 1980, Lusk 1986). Produkce karase stříbřitého v rybnících b\la často uplatňována při zarybňování volných vod. což přispělo k jeho dalšímu šířeni i růstu jeho početního zastoupení v rybích společenstev různých vodních biotopů. V našich podmínkách se karas stříbřitý neuplatnil jako konsumní ryba v prodejní síti Jako je tomu v jiných oblastech. Uplatnění nalezl karas stříbřitý jako objekt sportovního rybolovu. Postupný růst úlovku karase stříbřitého ve vodách původního Jihomoravského kraje dokumentuje následující statistika Rok
kusy
Rok
kusy
6.110
1975
1710 451
1986
19.217
10.721
1976
910
152
1987
36.371
11.500
1977
1079 332
1988
39.907
13.225
1978
1057 324
1989
39.792
12.258
1979
589
186
1990
38.022
14.309
1980
1011 298
1991
42.596
21.059
1981
629
272
1992
52.451
19.574
1982
1091 336
1993
50.758
35.198
1983
1634 414
1994
72.603
22.839
1984
1713 501
1995
57.247
32.134
1985
7457 2890
1996
57.139
I když evidence úlovků karase stříbřitého je poznamenána jistě určitou mírou nepřesností, přesto přesvědčivě dokumentuje míru zasídlování a nárůst početnosti populací tohoto druhu v rámci jihomoravského regionu. V současné době tam karas stříbřitý představuje jeden z nejvýznamnějších druhů z hlediska úlovků sportovních rybářů. Na mimopstruhových vodách za období posledních tří let (1994-1996) činil průměrný podíl karase stříbřitého na celkovém úlovku - v početnosti 8.11 % a v hmotnosti 3,21 %. Pokud nepočítáme úlovek kapra obecného, dosahuje podíl karase stříbřitého na početnosti 13,32 % a na hmotnosti 11,06%. V rámci Českého rybářského svazu, který obhospodařuje s výjimkou jihomoravského regionu volné vody v České republice, byl v roce 1995 vykázán úlovek karase (stříbřitého) 51 689 ks a 16.208 kg. v roce 1996 to bylo 52.282 ks a 17.245 kg. Podstatná část úlovků (více než 75%) je vykazována v regionech Praha, Středočeském a Severočeském, to znamená ve vodách dolního toku Vltavy a středního a dolního toku Labe. Zbytek pak připadá na zbývající regiony Čech a na region severní Moravy.
137
Populační charakteristika a adaptace Karas stříbřitý - forma vyskytující se u nás má jednu reprodukční zvláštnost, která se výrazně uplatnila při rozšiřování tohoto druhu v našich vodách. Původně všichni jedinci tohoto druhu v našich vodách byly pouze samice. Tyto populace tvořené pouze samicemi se rozmnožovaly gynogeneticky (Peňáz et al. 1979). Vletech 1976 až 1991 jsme při různých příležitostech zjišťovali pohlaví celkem u 2.975 jedinců karase stříbřitého různého stáří pocházejících zrady lokalit na ji/ní Moravě. Ve všech případech se jednalo o samice. Až v roce 1995 jsme mezi rybáři na dolním toku Dyje zaznamenali zprávy o ojedinělém výskytu samců. V roce 1997 jsme věnovali zvýšenou pozornost problematice pohlaví u karase stříbřitého v oblasti dolního toku Dyje. V roce 1997 a 1998 jsme prošetřili 455 exemplářů karase stříbřitého různého věku. V 6 vzorcích odlovených v oblasti dolního toku Dyje včetně Kanci obory jsme prošetřili 134 jedinců a z toho bylo 18 exemplářů samci, tj. 13,43 %, zbývající byly samice. Dále jsme prošetřili populaci vyskytující se v lokalitě „Herdy", která leží výše proti proudu v pravobřežním záplavovém území řeky Dyje na úrovni ř.km 35. Tam jsme dosud samce nezjistili, když tam bylo prošetřeno dosud 287 jedinců. O výskytu bisexuálních populací karase stříbřitého s menšinovým podílem samců podal zprávu např. Kux (1982) z delty Dunaje a Boroň (1994) z povodí řeky Visly. Mechanismus (podněty) postupného výskytu samců v původně monosexuálních populací karase stříbřitého představuje rovněž zajímavý problém. Karas stříbřitý je svým způsobem ojedinělý příklad expanze druhu, který v průběhu přibližně 40 let se rozšířil nejen v povodí Dunaje (Holčík 1980), ale v souvislosti s lidskými aktivitami se rozšířil i v dalších evropských povodích (např. Lelek 1989, Boroň 1994,Resecchi et al. 1997). Na základě dosavadního vývoje se ukazuje, že bude nutno výzkumu tohoto druhu věnovat další pozornost. Jako aktuální se jeví především depresivní vliv tohoto druhu na populace původních druhů. Rovněž problém tzv. reprodukční biologie se ukazuje jako téma dosud ne zcela vyjasněné.
Poděkování Studie vznikla v rámci výzkumného projektu PPŽP/610/7/97 Ministerstva životního prostředí ČR a dále v rámci výzkumů vlivu červencových povodni v r. 1997 na rybí osídlení vodních toků, kdy bylo využito prostředků výzkumného grantu reg. č. A6087704 Grantové agentury Akademie věd České republiky. Vyslovujeme poděkování MRS v Brně a ČRS v Praze za poskytnutí dat o úlovcích karase stříbřitého ve vodách, které tvoří jimi obhospodařované rybářské revíry. 138
LITERATURA Balon, E.K.. 1961: Ökologische Bemerkungen über die Standorten der Donaufísche mit einer Beschreibung des Fundes des Carassius auratus gibelio (Bloch, 1782) und Alburnoides bipunctatus (Ploch. 1782) Věstník Čs. Spol zool 26 333-351. Boron. A., 1994: Karyotypes of diploid silver crucian carp Carassius auratus gibelio (Bloch) Cytobios. 80. 1 17-124 Hensel, K., 1971: Some notes on the systematic status of Carassius auratus gibelio (Bloch. 1872) with further record of this fish from the Danube river in Czechoslovakia. Vest. Čs. Spol zool 35: 186-198. Holčík, J., Žitňan. R.. 1978:On the expansion and origin of Carassius auratus in Czechoslovakia. Folia Zool 27: 279-288. Holčík, J., 1980: Carassius auratus (pisces) in the Danube river. Acta Sc. Nat. Brno, 14 (11): 1-43. Kubečka, J., 1989: Šíření karase stříbřitého. Carassius auratus (Linnaeus, 1758) ve středním Polabí. Museum a současnost, Roztoky, ser.natur., 3: 43-50. Kux, Z., 1982: Příspěvek k problematice kříženců rodu Carassius. Čas. Mor.mus.. v. přír., 67: 181-188. Lelek, A., 1989: The Rhine River and some of its tributaries under human impact in the last two centuries. In D.P.Dodge (ed.): Proceedings of the Inetrnational Large River Symposium. Can.Spec.Publ.Fish.Aquat.Sci. 106: 469-487. Lohniský, K., 1985: Změny rozšíření a druhové skladby ichthyofauny východních Čech v posledních desetiletích. Zpravodaj Kraj. Musea východních Čech, 112): 29-106. Lusk, S., 1986:Problematika karase stříbřitého (Carassius auratus) v podmínkách Československa. Živočišná Výr., 31: 945-931. Lusk, S., Baruš.. V., Kirka, A., 1980: Současné rozšíření a význam karase stříbřitého v Československu. Živočišná Výr., 25: 871-878. Lusk, S., Baruš, V., Veselý, V., 1977: On the occurrence of Carassius auratus in the Morava River drainage area. Folia Zool 26: 377-381. Lusk, S., Lusková, V., Halačka. K., 1997. Introdukované druhy ryb v ichtyofauně České republiky. Bulletin Lampetra III, 1 19-133. Peňáz, M., Ráb, P., Prokeš, M, 1979: Cytological analysis gynogenesis and early development of Carassius auratus gibelio. Acta Sc. Nat. Brno, 13 (7): 1-33.
139
Rosecchi, E., Poizat, G., Crívelli, AJ., 1997: Introductions de poissons d'eau douce décievisses en Camargue: historique, origines et modifications des peuplements. Bull.Fi.Piscic, 344-345: 221-232. Žitňan, R., 1965: Ichtyofauna československého úseku Tisy. Sb. Východoslovenského múzea, VI FV 61-67.
SUMMARY
In the waters in the territory of the Czech Republic, the Prussian Carp (Carassius auratus) appeared for the first time around 1975. The first documented occurrence of this species is in the lower reaches of the River Dyje where it penetrated through natural migration from the lower reaches of the River Morava and from the Danube. The subsequent spread of this species was the result of transporting stocking fish (predominantly carp) but also of Prussian caip itself, and of its active expansive migrations. At present, the Prussian carp inhabits all suitable aquatic habitats in the territory of the Czech Republic. The most numerous populations are produced, above all, in the middle and lower reaches of the rivers’ Morava and Dyje, in the lower reaches of the River Vltava, and in the middle and lower reaches of the River Labe. In those areas the species inhabits both the rivers themselves and various types of stagnant waters The Prussian carp is the object of sport fishing, the overall annual bag varying around 100,000-120,000 fish and 50-60 tones. A half of the bag is obtained in ion of the southern Moravia and the other half in the rest of the territory of the Czech Republic. The species is undesirable in fishponds as pond production of this species is not marketable. The early populations of the Prussian Carp in the waters of the Czech Republic consisted of gynogenetically reproducing females. Occasional males began occurring in the lower reaches of the River Dyje after 1994. In 1997, the males made up 13.43 % of the sample of 187 specimens examined from that area. Females only have been found so far in the population at the „Herdy" locality lying in the floodplain of the River Dyje (river km 35). On the basis of observations made so far, in habitats with numerous Prussian Carp populations this species shows a depressive effect on other cyprinid fish species.
Adresa autorů: Ing. Stanislav Lusk, CSC, RNDr. Věra Lusková, CSc, Ing. Karel Halačka, CSc. Ústav ekologie krajiny AV ČR, Květná 8, 603 65 Brno
140
RYBÍ SPOLEČENSTVA V ČESKÝCH TOCÍCH V LETECH 1973-1997 Fish communities in Czech streams in 1973 to 1997 Věnuji památce pana ing. Jiřího Libosvárského, CSc)
K. PIVNIČKA Ústav pro životní prostředí PřFUK Benátská 2 128 01 Praha 2 SOUHRN V příspěvku je hodnocena frekvence výskytu ryb v souborech lokalit do 5,10,20, 40 a 120 km od pramene s použitím upravených frekvenčních kategorii 1 konstantní druhy s frekvenci větší než 50% 2 významné doprovodné druhy s frekvenci větší než 25%. 3 doprovodné druhy s frekvenci než 10% a 4 náhodné druhy s frekvenci do 10% Byla potvrzena vysoká frekvence výskytu pstruha obecného v souborech lokalit do 20 km Za standard pro očekávanou frekvenci výskytu ryb je považován potok Upoř v národní přírodní reservaci Tyřov, kde nedochází k žádným hospodářským zásahům Časové změny \e frekvenci výskytu druhu lze demonstrovat pouze porovnáním souboru lokalit mezi 10-20 km pro české a moravské lokality, nelze však odlišit váhu vlivu času, místa a výskytu jiných druhů Pravděpodobné složeni íchthyocenoz (pouze druhy s frekvenci výskytu větší než 25%) pro jednotlivé soubory lokalit je v Tab 1
ÚVOD Fričova rybí pásma byla prvním pokusem kategorizovat ichthyocenózy našich toku (Fric, 1872). Dřívější optimistické představy o znalosti naší ichthyofauny ovlivnily mah zájem o studium výskytu a rozšíření našich druhů v první polovině století Výjimkou je např. práce Hykeše (Hykeš,1921). Důraz na populační studie v padesátých a šedesátých letech znamenal další odklad soustavného studia této problematiky. Výjimkou byh např.práce Lelek (1961) Lohniský (1968). Podstatně více údajů z tohoto období existuje z Moravy (viz Libosvárský, 1989). Zájem o biodiverzitu zvýšil počet prací věnovaných složení ichthyocenóz v Čechách až v poslední době např.(Lohniský, 1982; Vostradovský, Vostradovská, Leontovyč 1991; Haněl, Lohniský 1995; Pivnička 1996; Pivnička, Poupě. Švátora 1995; Pivnička, Švátora, Hůla J 996). Cílem práce je vyhodnotit změny ve frekvenci zastoupení druhů ryb v našich tocích \ souborech lokalit do vzdálenosti 120 km od pramene. Práce volně navazuje na monografii věnovanou moravským tokům a jejich ichthyocenózám (Libosvárský, 1989). MATERIÁL A METODIKA Hodnocena byla frekvence výskytu jednotlivých druhů ryb v souborech lokalit ve vzdálenostech do 5 km a mezi 5,1-10, 10,1-20, 20,1-40 a 40,1-120 km toku od pramene Celkem byla vyhodnocena data z 434 lokalit, u souboru lokalit mezi 10,1-20 km data z dalších 37 lokalit rozmístěných více méně rovnoměrné po celém území Čech Nejstarší údaje jsou z roku 1973, nejmladší z loku 1997. Ryby byly loveny elektrickým agregátem zkušenými lovci, většinou existují záznamy o délce proloveného úseku, abundanci a biomase i druhovém zastoupení ulovených ryb ve sledovaném úseku. VÝSLEDKY A DISKUZE Fric (1872) pojmenoval jednotlivá pásma podle nejtypičtějších druhů, které se v nich vyskytují - pstruha, panny, mřenky, lína a sumce. Později bylo doplněno pásmo lipana a další dvě pásma ježdíka a platýze byla umístěna pod cejnové pásmo, které nahradilo Fricovo pásmo sumce (Bome ,1878 cit podle Holčík,1989). Teorie říčního kontinua (Vannote a ost. 1980), navazovala na dřívější diskusi zda klasifikovat rostlinná 141
společenstva, která často přecházejí plynule jedno v druhé bez ostřejších hranic (Whittaker 1967). Frekvence výskytu jednotlivých druhů ryb v celkem 434 profilech v jednotlivých souborech lokalit je v Tab 1. Běžně používané kategorie frekvence (75-100% - druh eukonstantní, 5075 - konstantní, 25-50 - akcesorický, do 25% - akcidentální) se pro ichthyocenozy našich toku příliš nehodí. V souborech lokalit do 5, 10 a 20 km je pouze jeden eukonstantní druh (pstruh obecný) v dalších souborech lokalit se eukonstantní druhy již nevyskytují. Z tohoto důvodu byly kategorie upravené na: 1. konstantní druhy s frekvencí >50%, 2.významné doprovodné druhy s frekvencí výskytu 25,1-50%, 3 doprovodné druhy s frekvencí výskytu 10,1-25%, 4. náhodné druhy s frekvencí výskytu do 10%. Zjištěná nízká frekvence výskytu jednotlivých druhů ryb s výjimkou pstruha obecného je s velkou pravděpodobností, především v souborech lokalit do 5,10 a 20 km způsobena intenzivním vysazováním právě tohoto druhu (Pivnička, 1995). Nemáme však srovnání vůči „původnímu stavu. Za frekvenci blízké k původní, v souboru lokalit mezi 5,l-10km, jsme považovali frekvenci hlavních druhů v Upoři (národní přírodní reservace Týřov), kde není hospodařeno. V tomto toku se v období 1993-1997 a v 82 profilech běžně vyskytovaly čtyři druhy s frekvencí vyšší než 50% (pstruh 95%, tloušť 66%, vranka 52%, proudník 50 Čarou spojené hodnoty frekvence výskytu jednotlivých druhů ryb (frekvenční křivky) jsou pro jednotlivé soubory lokalit na Obr. 1. Frekvenční křivka pro Upořje uvedena pro představu standardu tj. toku minimálně ovlivněném dosazováním pstruha. Podtržené číslo v každém grafu je poměr frekvence pstruha a druhu s druhou nejvyšší frekvencí. Hodnota pro Upoř je srovnatelná s toky mezi 20-40 km, frekvence jednotlivých druhů je zde vyrovnanější. Souhrnně pro všechny soubory lokalit jsou změny frekvence hlavních druhů ryb na Obr. 2. Není pochyb o tom, že ve stejném souboru lokalit hodnoceném v různých časových obdobích se frekvence výskytu hlavních druhů ryb může významně odlišovat. Porovnali jsme proto frekvenci výskytu jednotlivých druhů ryb pro lokality mezi 10.1-20km, kde existují údaje do konce roku 1995 (celkem 124 profilů) a údaje do konce roku 1997 (161 profilů). Odlišnost frekvence zastoupení jednotlivých druhů je nepatrná. Podstatně vyšší je odlišnost frekvence výskytu ryb pro srovnatelné lokality pro moravské toky (Libosvárský, 1989; údaje z let 1965-1975). Lze pouze spekulovat, který z faktorů (čas, místo, některé odlišné druhy) a jak se podílí na jiné frekvenci výskytu druhů ryb v moravských lokalitách. Obr.3. Libosvárský (1989) na základě hodnocení 97 lokalit konstatoval pro moravské toky nejtěsněji vazbu mezi tlouštěm a hrouzkem a další poněkud volnější mezi parmou, ostroretkou, ploticí a ouklejkou pruhovanou. Poslední skupinu druhů s jistou vazbou byly podle téhož autora střevle, pstruh obecný a lipan. V českých tocích lze nalézt v období 1973-1997 z druhů s frekvencí výskytu >25% v lokalitách do 5 km pouze pstruha obecného (v každé 1,1 lokalitě -1:0,92). V lokalitách mezi 5,110 km je opět nejčastěji pstruh (každá 1,1 lokalita), spolu s ním vranka (každá třetí lokalita), mřenka (každá 3,7 lokalita ). V souboru lokalit mezi 10,l-20km se společně nejčastěji vyskytují pstruh, hrouzek, mřenka vranka, tloušť a plotice, v lokalitách mezi 20,1-40 km pstruh, vranka, hrouzek, plotice,tloušť, mřenka, proudník, okoun, lipan, mihule a v posledním souboru lokalit mezi 40,l-120km hrouzek okoun plotice, tloušť pstruh, mřenka, lipan, proudník, vranka. Jsou to stejné druhy jako v předešlém souboru, ale ve zcela obráceném pořadí podle hodnoty frekvence. Kromě nich jsou zde ještě navíc štika a kapr. Složení ichthyocenóz (konstantní a významné doprovodné druhy) v českých tocích v kategoriích do 5,10,20,40 a 120 km je v horní části Tab. 1.
142
Tab. 1. Frekvence výskytu (%) jednotlivých druhů ryb v souborech lokalit.do 120 km od pramene. Frequency for fish species ( %) in all sets of localities up to 120 km
km
0-5
Nof local. (Frequency) Salm >25°o
65 (92)
Total Frequency 10-25%
1 Cot Bba Lamp Gob
Total 4 Grand total * 14
(17) (14) (12) (11)
Salm Cot Bba
3 Gob Lceph Perca Esox
4 22
5 10 10 135 (90) (33) (27)
(21) (16) (13) (10)
10 15 20 124 Salm (76) Gob (44) Bba (37) Cot (32) Lceph (32) Rut (25)
6 Perca Thym Leuc Esox Ang
(23) (22) (15) (13) (12)
5 24
Salm Cot Gob Rut Lceph Bba Leuc Perca Thym
9 Lamp Esox Ang Carp One
5 29
20-40 40 71 (69) (51) (47) (42) (42) (41) (39) (35) (35)
(23) (21) (18) (14) (11)
40-120 120 39 Gob (72) Perca (67) Rut (67) Lceph (67) Salm (59) Bba (54) Thym (51) Leuc (51) Cot (36) Esox (33) Carp (26)
11 Alb Ang Thym Lamp Blic Cars Stiz 7 27
(21) (15) (15) (13) (10) 10) (10)
Mean 1.83 2.71 4.36 5.66 7.11 Salm Salmo trutta m. fario, Cot Cottus gobio, Bba Barbatula barbatula,. Gob Gobio gobio, Lceph Leuciscus cephalus, Leuc Leuciscus leuciscus. Rut Rutilus rutilus, Thym Thymallus thymallus,Esox Esox lucius, Lamp Lampetra planeri, Ang Anguilla anguilla, Perca Perca fluviatilis, Carp Cyprinus carpio. Cars Carassius carassius. Onc Oncorhynchus mykiss, Blic Blicca bjoerkna, Stiz Stizostedion lucioperca. Alb Alburnus alburnus * species with fiequency less than 10% are not listed here
143
144
LITERATURA Fritsch, A.,(Frič) 1872: Die Wirbelthiere Bohmnens. Ein Verzeichniss aller bisher in Noumen) beobachteten Saugethiere, Vogel, Araphibien und Fische. Archiv fur die naturwiss. Landesdurchforschung von Bohmen 2:1-152 Hanel, L, Lohniský, K.,1995: Fish-Stock Changes in the Trotina Rivulet (North-Eastern Bohemia) Related to Ten Years of Artificial Bed Regulation. Živočišná výroba, 40:3 1-36. HolčíkJ., 1989 ed.1989:The Freshwater Fishes of Europe. Vol.1,Part II General Introduction to Fishes Acipenseriformes. AULA-Verlag Wiesbaden: 64-87 Hykeš, O.V., 1921:Ryby republiky československé. Čas. muzea král.Ceského, odd. přír. Praha, 95(4): 89-105 Lelek, A , 1961: Ichthyologické a rybářské poznámky ze středního toku řeky Metuje Acta mus. Reginaehrad. Ser.A,3:155-169. Libosvárský, J., 1989: Fish Communities in Moravian Streams in 1960 to 1975. Acta.Sci. Nat.Brno,23(12):l-41. Lohniský, K.,1968:Kruhoústí a ryby povodí Labe a Stěnavy v severovýchodních Čechách (Vertebrata:Cyclostomata et Teleostei). Fontes Mus. Reginaehradec.:6:l-66 Lohniský, K.,l982: Ichthyofauna střední a západní části Krkonošského národního parku. Opera concortica 19:133-164. Pivnička, K., 1996: Proposal of the Standards for Fish Species Richness in Streams. AUC Biologica 40:161-169. Pivnička, K.,Poupě, Svátora,M.,1995: Fish Species Diversity in small Czech and Moravan Streams. Živočišná výroba 40:177-180. Pivnička,K.,Svátora, M., Hula, P., 1996: Species Diversity and Biomass of Ichthyocenoses in Streams of the Křivoklátsko Protected Landscape Area. Živočišná výroba 41:461-465. Vannote, R.L., Minshall, G.W., Cummins, K.W., Sedel, J.R., dishing C.E., 1980: The River Continuum Concept. Can.J.Fish. Aquat.Sci.37:130-137. Vostradovský, J., Vostradovská, M.,Leontovyč,I.,1991: Osídlení asanovaného úseku řeky Vltavy pod papírnami ve Větrní uvedením do provozu obchvatného kanálu u Českého Krumlova. Živočišná výroba 36:999-1007. Whittaker, R.H., 1967: Gradient analysis of vegetation. Biol. Rev.42:207-264. SUMMARY The data on frequency offish in sets of localities in streams up to 5, 10,20,40, and 120 km from the source were evaluated using the following frequency categories: 1 constant species with frequency >50 1, 2 important accessory species > 25 1%, 3. accessory species >10.1% and 4. accidental species up to 10% The high frequency of the brook trout is noticeable, especially in all the sets of localities up to 20km Tab.1 The heavy stocking of trout is probably responsible for this state As a standard for expected frequencies of main fish species in small streams not influenced by trout stocking we have used the Úpoř stream in State Natural Reserve Týřov (localities between 5 l-10km) The frequency curve here is very similar to the same for localities in the distances up to 40 and 120km with much lower to negligible trout stocking (Fig 1) Also the frequency curve for Moravian streams (1960-1975, Libosvárský, 1989) has for a comparable species higher values (Fig 3) However the influence of different time period and the presence of other species in this set could not be separated. The possible fish species composition in all sets of localities of Czech streams (constant and important accessory species ) is summarized m upper part of Tab 1 Adresa autora Doc RNDr Karel Pivnička, DrSc Ústav pro životni prostředí PřF UK 12801 Praha 2, Benátská 2 146
DLOUHODOBÉ ZMĚNY SLOŽENI ICHTYOCENÓZY MALÉHO TOKU V CHKO KŘIVOKLÁTSKO Long-termed changes of composition offish community of the small stream in the protected area Křivoklátsko (Central Bohemia)
P. VLACH, M. ŠVÁTORA V letech 1993-1996 bylo sledováno složení ichtyocenózy v potoce Úpoř. Bylo zde zjištěno 13 druhů ryb. dominantními druhy jsou pstruh obecný potoční (Sulmo trutta m. fario). jelec proudník (Leuciscus leueiscus) a jelec tloušť (L. cephahts). Byla sledována abundance a biomasa nejvvznamějších druhů. Celková abundance dosáhla průměru pro sledovanou část toku 3397 (1909-5930) spec.ha'1, celková biomasa 154.7 (51.25-360.1) kg.ha1. Ve sledovaném období poklesly tyto populační charakteristiky u jelce proudníka a jelce tlouště. vzrostl) u pstruha, vranky obecné (Cottus gobio) a mřenky mramorované (Noemacheilus barbatulus). u ostatních druhů kolísaly. Výskyt druhů v rámci podélného profilu toku byl nepravidelný, pouze u vranky byla nalezena negativní a u jelce tlouště pozitivní korelace vzhledem ke vzdálenosti od soutoku. Distribuci druhů zde též ovlivnily vztahy mezi druhy (prokázána vazba ve výskytu jelce proudníka vzhledem k jelci tloušti) a migrace. malé toky abundance, biomasa. distribuce druhů Úvod Příspěvek hodnotí složení ichtyocenózy potoka Úpoř na Křivoklátsku. zabývá se jejími změnami v rozpětí let 1993-1996. přináší náhled na základní populační charakteristiky abundanci a biomasu a jejich změny ve sledovaném období, zabývá se distribucí druhů v rámci podélného profilu toku a zamýšlí se nad jejími příčinami. Studium ichtyofauny na této lokalitě je zajímavé především proto, že tento tok se nachází v celé své délce na území CHKO Křivoklátsko a je součástí NPR Týřov . Významným faktem je, že není rybářsky obhospodařován (není zde tedy záměrně zvyšována abundance pstruha) a že se zde vyskytují druhy indikující malou narušenost toku , jako jelec proudník, jelec tloušť, vranka a mřenka (Pivnička ct. al. 1996). Studium může pak přinést výsledky, které mohou posloužit jako srovnávací kritérium nebo výchozí bod pro srovnání s jinými lokalitami hospodářsky využívanými (P i v n i č k a 1. c. 1996).
147
MATERIÁL A METODY Potok Upoř se nachází v CHKO Křivoklátsko a je pravostranným přítokem řeky Berounky. Plocha povodí je 39,5 km2, délka toku 11,2 km a průměrný průtok v ústí je 0,08 m3.s-1 Potok je typicky fragmentován na tůně a proudivé úseky. Index biotické integrity zde dosáhl hodnoty 44 bodů (Pivnička et. al. 1996). Ryby byly loveny pomocí elektrického agregátu TRA2. Prolovovány byly jednotlivé tůně 1
proudivé úseky. Jednotlivé úseky byly zahrazeny sítěmi, a to především v místech, kde
ne přítomnost přirozených překážek umožňovala migrace ryb během lovu. Bylo provedeno celkem 12 odlovů v letech 1993-1996 (počet prolovených úseků 2-10). Prováděny byly většinou 2
odlovy a početnosti ryb pak byly odhadovány metodou Leslie-Davise. Z údajů o délce
a hmotnosti ulovených ryb byly vypočteny regresní rovnice délko-hmotnostních vztahů pro jednotlivé druhy, které umožnily zpětně vypočíst u všech jedinců údaje o hmotnosti a tak po sléze zjistit biomasu. Statistické zpracování výsledků bylo provedeno pomocí programů Microsoft EXCEL a INSTAT.
VÝSLEDKY A DISKUSE V potoce Úpoř bylo v letech 1993-1996 zjištěno 13 druhů ryb (Salmo truta m. fario, Phoxinus phoxinus, Leuciscus leuciscus, L. cephalus, Cottus gobio, Barhus barbus, Noemaicheilus barbatulus, Gobio gobio, Rutilus rutilus, Esox lucius, Tinca tinca, Cyprinus carpio, Thymallus thymallus). Počet druhů zjištěných při jednotlivých návštěvách se pohyboval od 3-11. Byla prokázána negativní korelace počtu druhů na relativní biomase pstruha (regresní model y=l 12,8- 12,9.x , N=61, r=-0,6463, r2=0,3798 Sy.x=20,2476) v souladu údaji Pivničky et al. (1996) Počet druhů je vyšší než standart pro české toky do 50 km (Pivnička et al. 1996), i když některé netypické druhy upomínají na přítomnost rybníka v Broumech. Abundance v tůních dosáhla průměrné hodnoty 12143 spec.ha-1 (2222-29024), v proudivých úsecích 1854 spec.ha-1, pro celý tok (15 % plochy tvoří tůně a 85% plochy proudivé úseky) tedy průměrně 3397 (1909-5930) spec.ha-1. Zjištěné hodnoty abundance jsou ve srovnání s ostatními toky vysoké a zjištěné abundance nad 20000 spec.ha-1 jsou jedny z nejvyšších zjištěných hodnot u nás pro tekoucí vody (Pivnička et al. 1995a). Největší průměrnou abundanci měl pstruh (8105 spec.ha-1), dále jelec proudník (1440 spec.ha-1), jelec tloušť (1209 spec.ha1), vranka (817 spec.ha-1) a parma (314 spec.ha-1).
148
Tab.l Abundance v tůních v jednotlivých letech
rok 1993 1994 1995 1996
pstruh 7389 3611 4881 10347
proudník 6739 1712 1392 807
tloušť 2364 627 1475 1113
parma 366 230 1100 43
vranka 189 256 903 980
mřenka 0 45 58 330
ostatní 45 0 75 47
Biomasa v tůních dosáhla hodnoty 793 kg.ha-1 (103-2162). V proudivých úsecích byla biomasa 42,13 kg.ha-1, na celý tok 154,7 (51,25-360,1) kg.ha-1. Srovnáme-li tuto hodnotu s jinými, zjistíme, že patří do běžného rozmezí dosahovaných hodnot biomasy (Pivnička et. al 1995 b), vezmeme-li však v potaz průměrnou biomasu v tůních, zjistíme, že tuto hranici bohatě překračuje (Libosvárský a Lelek 1966, Pivnička et. al. 1995b). Největší průměrnou hodnotu biomasy v tůních měl pstruh (505 kg.ha-1), dále proudník (985 kg.ha-1), tloušť (98 kg.ha ]) a parma (78 kg.ha-1). Tab. 2 Biomasa v tůních v jednotlivých letech
rok 1993 1994 1995 1996
pstruh 664,7 341,4 452,6 543,3
proudník 529 106,2 94,4 60,1
tloušť 179,8 21,5 127,5 95,8
parma 154,9 16,5 203,1 17,5
vranka 1,8 3 5,4 7,2
mřenka 0 0,1 0,3 3,3
ostatní 0,1 0 0 9,9
Abundance i biomasa velmi kolísaly v rámci jednotlivých let. Velký pokles v roce 1994 10000
pokračuje u proudníka i v dalších letech, u pstruha vzrůstá, patrná je vyrovnanost u jelce tlouště a též nárůst abundance u vranky a mřenky, zvláště v posledních 2000 letech. Sezónními rozdíly se 1993
vyznačovala parma, jejíž abundance prudce stoupala v červenci. 149
1994
1995
1996
Povšimneme-li si distribuce druhů v rámci celého profilu sledované ob-
1000
lasti zjistíme, že směrem k soutoku stoupá početnost vranky (regresní model y=l926,9-49.45.x, r--0,4279, r=0,1831, sy x=1213,24)) a klesá biomasa tlouště (regiesní model y=23,52+ 3,334.x, r=0,3294, 1^=0,1085, sy.x-109,33). Distribuce druhů v prostoru a čase
100
lze vysvětlit působením ekologických faktorů, jez se standardně rozdělují na abiotické a biotické (Piv nička 1981) a které způsobují migraci jedinců. Z abiotických faktorů
25000
to bude bezesporu substrát (preference různých typů substrátu) a jejich změny (Švátora 1996), změna vodního stavu (Vlach 1997), rychlost proudění apod. Z biotických faktorů jde především i vnitro- a mezi10
druhovou konkurenci a predaci, a protože na Úpoři je predace omezena (z přirozených predátoru pouzezdivočelí jedinci minka (Lutreola vison)
7000
a občasné zálety volavky popelavé (Ardea cinerea a)) a čápa černého (Ciconia nigra) půjde zde
Stupnice jako u Obr.3.
150
20
40
především o konkurenci. Nejvíce přizpůsobivým daným podmínkám se v uvedeném období /dá být pstruh, který je dominantním druhem se všeobecným rozšířením, jehož početnost i biomasa stále stoupá. Oproti dalším dominantním druhům se přímo v potoce rozmnožuje, o čemž svědčí stálá přítomnost jedinců první věkové skupiny, kteří přežívají v proudivých úsecích, kde se proudník a tloušť vyskytují pouze ojediněle. Negativní korelace početnosti pstruha a tlouště nebo proudníka nebyla prokázána, prokázána byla pozitivní korelace výskytu proudníka a tlouště (regresní model y=797+0.2859.x. r=-0.4507, r2=0.203L Sy.x=l 184.404 pro abundanci). Na snížení početnosti jelce proudníka měl patrně velký vliv povodňový stav z května 1995. kdy došlo k devastaci tůní v dolní části toku. které sloužily jako refugia pro migrující jedince před proniknutím do Berounky při prokázané migraci směrem po proudu při zvýšeném vodním stavu (V 1 a c h 1997). Vzestupu početnosti pstruha odolávají vranka a mřenka. jejich početnost naopak stoupá, což souvisí zřejmě s preferencí jiných stanovišť, neboť tyto druhy obývají především proudivé úseky nebo hranice proudivých úseků a tůní. Hodnocení, do jaké míry jednotlivé faktory ovlivňují distribuci jednotlivých druhů \ čase a prostoru vyžaduje velké množství údajů týkajících se jednotlivých zmíněných oblastí a zároveň zpracovatelných statistickými metodami. Proto hodnocení toků dle jednorázových výzkumů může přinést někdy velmi zkreslující výsledky (Švátora 1996).
PODĚKOVÁNÍ Tato studie vznikla v rámci výzkumu malých toků v CHKO Křivoklátsko podporovaným grantem UK 112.
LITERATURA Lelek. A.. 1963: Příspěvek k poznání kvantitativního výskytu ryb v několika úsecích toku řeky Rokytné. Folia zoologica 12(1): 25-42. Libosvárský, J, Lelek, A., 1966: Výskyt ryb v řece Loučce. Folia zoologica 15(1):47-54 Pivnička, K., 1981: EKOLOGIE RYB Odhady základních parametrů charakterizujících rybí populace. Scriptum UK, SPN, 251 stran Pivnička, K., Švátora, M., Benešová, L.. 1995 Studium kvality povrchových vod. makrozoobentosu a ichtyofauny vybraných toků CHKO Křivoklátsko v letech 1992-1995. Závěrečná zpráva grantu UK 112 pro správu CHKO Křivoklátsko. 34 str. nepub.
151
Pivnička, K., Poupě, J., Švátora, M., 1995b: Druhová diverzita ryb v malých tocích Čech a Moravy. Živoč. Výr., 41: 177- 180 Pivnička, K., Švátora, M., Hůla, P., 1996: Druhová diverzita a biomasa ichtyocenóz toku v CHKO Křivoklátsko. Živoč. Výr., 30: 461-465 Švátora, M., 1996: Změny vybraných ekologických parametru ichtyo fauny potoka Úpoř. In: Lusk et Halačka, K. (eds.): Biodiverzita ichtyo fauny ČR (I). UEK AV ČRBrno: 62-64 Vlach, P., 1997: Ichtyofauna v potoce Upoř se zvláštním přihlédnutím k biologii jelce proudníka (Leuciscus leuciscus (L.)) (Osteichtyes, Cyprinidae). Diplomová práce. Universita Karlova v Praze. 69 str. nepub. SUMMARY In the years 1993-1996 composition of the fish community in the stream Úpoř was observed (this is a small brook in the protected area Křivoklátsko in Central Bohemia (total lenght 11,2 km, drainage area 39,5 km2, mean flow 0,08m3, typically fragmented to the pools and rapids areas). This brook is inhabitated by 13 fish species. The dominant species are trout (Salmo trutta m. fario), dace (Leuciscus leuciscus) and chub (L. cephalus). The total mean abundance was in this period 3397 spec.ha-1 and total mean biomass 154,7 kg.ha-1. In this period the abundance of the dace and chub decreased and ratio of trout increased like a ratio of bullhead (Coitus gobio) and stoneloach (Noemacheilus barbatulus) , The abundance and biomass of next species are fluctuated. The occurrence of species in whole stream was irregular, but occurrence of bullhead is negatively correlated and occurrence of chub is positively correlated to the distance of confluence with the Berounka river. The distribution of fishes is depended on more factors as migration, competition between dominant species and trout, changes of the water level and changes of the bottom structure.
Adresa autorů: Mgr. Pavel VLACH, RNDr. Miroslav ŠVÁTORA, CSc, Katedra zoologie Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Viničná 7, 128 44 Praha
152
|
Druh 1.
Lampetera planeri (mihule potoční) Salmo trutta (pstruh obecný) Oncorhynchus mykiss (pstruh duhový) Tymallus thymallus (lipan podhorní) Leuciscus cephalus (jelec tloušť) Phoxinus phoxinus (střevle potoční) Gobio gobio (hrouzek obecný) : Noemacheilus barbatulus (mřenka mramorovaná) Eso lucius (štika obecná) Citrus gobio (vranka obecná) Anguilla anguilla (úhoř říční) Celkem Stanoviš1. Doly
proloveno 244 m
2. Lom 3. Hnevětice - Předhrádí 4. Miřetín v obci 5Otradov - - koupaliště 6 Kronka- můstek celkem
180,5 m 228 m 232 m 257 m 270 m 1 411,5 m
154
44
2 41 3
Stanoviště 3. 4. S 1 77 91 29
6. 1 307
29 3 1
1 1
1 4 52
Celkem
1 40 60 40 1
1
2
1
2
3
46
81
94
40 113 40 1 7 4 201 129 599 50
3850 3050 5350 6200 1800 2850 23100
18 23 34 39 11 9 22
87 74 69 68 62 98 75
158
VRCHOLOVÝ TEST LINIÍ A KRÍŽENCI KAPRA OBECNÉHO (CYPRINUS CARPIO.L* (Topcross of strains and hybrids of common carp) D. Gela, P. Kvasnička, O. Linhart, M. Flajšhans Úvod Testování linií kapra obecného a jeho kříženců provádíme za účelem zjišťování úrovně heterozního efektu u vybraných linií, které jsou chovány ve VURH JU. Heterozni efekt vzniká v důsledku neaditivního působení genů. Při vzniku heterozniho efektu se projeví u kříženců vyšší životaschopnost, odolnost vůči nepříznivým vlivům, zvýšená plodnost a vyšší růstová schopnost a v důsledku toho i celkově zvýšená užitkovost kříženců (Kuciel 1988) Za heterozní efekt považujeme fenotypový rozdíl v užitkovosti mezi rodiči a užitkovostí potomků v F] generaci. Při křížení jedinců různých populací (plemen, linií) můžeme podle zjištěné úrovně genetické vzdálenosti u rodičovských linii a plemen předpokládat určitý heterozní efekt. Když potomstvo kříženců převýší manifestací v určité užitkové vlastnosti průměr této vlastnosti u rodičů, znamená to, že jejich užitkovost je vyšší než užitkovost rodičů. Všeobecně se za heterozní efekt považuje zvýšeni vývinu určité vlastnosti kříženců nad střední hodnotu stejné vlastnosti rodičů nebo populace, z které rodiče pocházejí (Kuciel 1988). Pro odhad heterozního efektu je zapotřebí porovnat užitkovost potomstva s užitkovostí rodičů, nebo populace, ze které rodiče pocházejí. Při hodnocení odchovu testovaných skupin ryb je nutné akceptovat projev závislosti tempa růstu ryb na jejich počáteční hmotnosti. Tato závislost byla studována u kapia Moavem a Wohlfarthem (1967). Moav a Wohlfarth (1967) prokázali, že rozdíl hmotnosti 1 g u plůdku o 30-50 g se u násady o hmotnosti 500-700 g zvyšuje o 3-4 g. Tento rozdíl je způsoben potravní konkurencí, kdy větší jedinci se dříve dostávají k potravě. Použitím vzorců pro výpočet transfonnovaného přírůstku hmotnosti (Kvasnička a Linhart, 1990) se dá výchozí rozdíl z části eliminovat. Cílem práce bylo shrnout výsledky za osmileté období testování kříženců z dialelního testu a vrcholových křížení.
159
Materiál a metodika Reprodukce a odchov plůdků kapra obecného zařazených do testů se uskutečňuje na rybí líhni a pokusnictví VÚRH JU Vodňany. K reprodukci se používaly čisté linie a plemena kapra obecného, chované na oddělení genetiky a šlechtění ryb VÚRH Vodňany, v zastoupení minimálně třech kusů pro linii a pohlaví. Tento počet byl platný do roku 1997. Umělý výtěr generačních ryb probíhal po aplikaci acetonované kapří hypofýzy, odlepkování jiker, jejich inkubace a odchov Ko se shoduje s postupem běžně užívaným v rybářské praxi, t hov a testování Ko byl vysazován do rybníků, každý o výměře 0,16 ha, napuštěných krátce před vysazením. V každém rybníce se nacházela jedna populace testovaná a jedna kontrolní (KOI, či kapr odlišného ošupení). Z každé populace bylo vysazeno asi 10 000 kusů Ko na rybník. Vedle přirozené potravy se započalo ve stáří 3 týdnů Kr přikrmovat dvakrát denně pšeničným šrotem volně sypaným na hladinu. Od září se přešlo na krmnou směs KP 1 (KKS pro kapří plůdek). V průběhu července (srpna) se provádělo přelovení K, se zjištěním individuální hmotnosti Kr a jeho opětovným vysazením do stejných rybníčků. Při jarním výlovu bylo provedeno skupinové značení, zjištěna individuální hmotnost a počet jedinců v každé linii. Takto označené ryby byly vysazeny do společného rybníka. Od K1 do K3 (K4) probíhalo testování všech linií a kříženců společně v jednom rybníku. Do stáří K2
se jednalo o rybník s výměrou 0,18 ha a do stáří K3 (K4) s výměrou
1,5 ha. Při každém lovení ryb bylo zjišťováno přežití, individuální (33 ks) a celková hmotnost s minimálním počtem 50 ks v každé linii nebo křížení. V průběhu odchovu se provádělo přikrmování ryb podle věkových kategorií krmivy, včetně medikovaných, běžně používanými v rybářské praxi. V každé věkové kategorii byl zjišťován zdravotní stav jednotlivých liní a kříženců a prováděn chemický rozbor vody v testačních rybnících. Statistické hodnocení Výsledkem jsou průměrné hodnoty se směrodatnou odchylkou výběrovou Stds nebo střední chybou průměru S.E. Bylo využito analýzy variance (ANOVA) se srovnávacím
160
testem LSD na hladině významnosti p menší 0, 05. Hladina významnosti p menší než0,0 05 je vždy hodnocena jako průkazná Při hodnocení přírůstku se ze zjištěných individuálních hmotností stanovuje hmotnost trasformovaná (Kirpičnikov, 1987, Kvasnička a Linhart 1990) podle vzorce. hk = h . k1/k2 hk
průměrná korigovaná hmotnost dané linie
h ...průměrná skutečná hmotnost dané linie k1
průměrná hmotnost kontrolní linie ze všech rybníků
k2
průměrná hmotnost kontrolní linie v daném rybníku
Výsledky a diskuse Test dialelního křížení kapra obecného 1991 - 94 (Tab. I) Nejlepšího přírůstku dosáhl z lysých linií kříženec BVxC435. Jeho výsledek po čtyřletém odchovu byl na podzim 1994 (K4) 2939,3 g.ks
transformovaného přírůstku
hmotnosti (TPH). Čistá linie BV a linie C435 dosáhla 2683,5 resp. 2131,4 g.ks-1 TPH. Hodnota TPH zjištěná u BVxC435 byla vůči čisté linii B V neprůkazná a linii C435 průkazná (P<0,01). Z šupinatých linií byli nejlepší kříženci Rop.xBV a Rop.xC435 s 2276,7, resp. 2142,9 g.ks-1 TPH. U šupinatého kapra linie Rop. byla zjištěna průměrná TPH 2191,5 g.ks-1. Hodnota TPH zjištěná u Rop.xBV a Rop.xC435 v poměru k čistým liniím neprůkazná. Test vrcholového křížení 1994 - 96 (Tab. II) Nejlepšího přírůstku dosáhl kříženec 15xM72. Jeho výsledek po tříletém odchovu byl na podzim 1996 (K3) v průměru 2249,36 g.ks-1 transformovaného přírůstku bez opakování. Tato hodnota je vůči ostatním křížencům z testu průkazně nejvyšší (Tab. V). Test vrcholového křížení 1995 -97 V tohoto testu (Tab. III) se zaměřením na projev materiálního vlivu lysých linií se průkazně projevil heterozní efekt u přírůstku hmotnosti u všech kříženců vůči čisté linii M72, a to v obou opakováních pokusu (Tab. VI).
161
Test vrcholového křížení 1996 -98 Test (Tab. IV) je zaměřen na posouzení paternálního vlivu lysých linií k čisté linii Ml Konečné výsledky pokusu budou známy až po jeho ukončení na podzim roku 1998. Tab. 1 - Schéma dialelního křížení kapra obecného s rodičovskými liniemi a založenými liniemi The scheme of diallele cross of common carp
female / male
ROP
KOI
C435
BV
ROP
ROP
ROP x KO1
ROPxC435
ROP x BV
KOI
KOI x ROP
KOI
KOI x C435
KOI x B V
C435
C435 x ROP C435 x KOI
C435
C435xBV
BV
BV x ROP
B V x C435
BV
BV x KOI
Tab II - Test vrcholového křížení kapra obecného 1994 -96 Topcross of common carp 1994 - 96
Pestovaní
M72xM/A
M72xl5
215xM72
15xBV
15xM72
ML/kxM4
ML/RxM4
ML/RxM4
ML/RxM4
ML/RxM4
kříženci Kontrolní kříženec Ta b III - Test vrcholového křížení kapra obecného 1995 - 97 Top cross of common carp 1995 97
Testovaní
M2xM72
C434xM72 BV\M72
15xM72
M72xM72
T/MLxR
T/MLxR
T/MLxR
T/MLxR
kříženci Kontrolní
T/MLxR
kříženec
162
Tab IV - Test vrcholového křížení kapra obecného 1996 - 98 Topcross ofs of common carp 1996 - 9 8
Těsto ani
M1\M2
MlxM72
kříženci Kontrolní
MlxTelčský
ľUlxIYll
lysec RopxTat
RopxTat
RopxTat
RopxTat
kříženec Tab V - Test vrcholového křížení 1994 - 96 - výsledky. Topcross of common carp 1994 96 results. Skupiny se stejným alfabetickým znakem nejsou průkazné odlišné na hladině
Testovaní kří-
Transfor. přír. hni (g)
ženci
Arit. prům. ± S.E.
M72xM/A
1855,52 a ± 196,66
215xM72
1925,79 ab± 238,08
15xBV
1934,50 ab± 264,24
M72xl5
2012,90 b ±270,94
15xM72
2249,36 c ±343,41
Tab VI - Test vrcholového kříženi 1995 -97 - výsledky. Topcross of common carp 1995 97 results Skupiny se stejným alfabetickým znakem nejsou průkazně odlišné na hladině p<0,05 Test A
Test B
Testovaní kří-
Transfor. přír. hm (g)
Transfor. přír. hm (g)
ženci
Arit. prům. ± S.E.
Arit. prům. ± S.E.
INI 72 x M 72
2310,17 a ±307,54
2214,25 a ±283,54
M2xM72
2656,12 b ±222,99
2481,59 b ±397,17
BVxM72
2662,78 b ± 274,20
2684,76 b ± 358,92
C434xM72
2742,84 b ± 247,46
2759,03 b ±311,88
15xM72
2752,28 b ± 250,52
2650,52 b ±251,57
163
Poděkování Práce vznikla v rámci projektu GA ČR č. 523/97/SO56 „Populační diverzita kapra obecného v České republice. Detailní genetická a reprodukční charakterizace populací -příspěvek k fylogenetickému porozumění jevu polyploidie kaprovitých ryb a podklad pro šlechtěni a ochranu jeho genofondu".
Literatura Gela, D., Linhart, O., 1996. Dialelní křížení kapra obecného. Bull.VÚRH JU Vodňany, 32: 148161. Kirpichnikov, V.S., 1987. Genetics and selection of fishes. Nauka Leningrad, 340-377. Kuciel J., Dvořák J., 1988. Genetika hospodářských zvířat. VŠZ Brno, 136 - 137. Kvasnička P., Linhart O., 1990. Results and programme of tench (Tinca tinca L.) breeding. Práce VÚRH Vodňany,(19): 47-59. Moav R., Wohlfarth G., 1967. Breeding schemes for the genetic improvement of edible fish. ///: Progress report, 1964-1965. Jerusalem, 1-56.
Adresa autoru: Ing. David Gela, Ing. Otomar Linhart, DrSc, Ing. Martin Flajšhans Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech, 389 25 Vodňany Ing. Pavel Kvasnička, Hvožďany 10, 387 72 Libějovice
164
AKTUÁLNI STAV ŠLECHTITELSKÉHO PROGRAMU KAPRA OBECNÉHO V ČECHÁCH THE PRESENT STATE OF BREEDING PROGRAMME OF COMMON CARP IN THE CZECH REPUBLIC O. LINHART, M. FLAJŠHANS, D. GELA, P. DUDA, V. ŠLECHTA a V. ŠLECHTOVÁ Úvod Šlechtitelský program kapra je ve VURH Vodňany rozvíjen a zabezpečován zhruba od roku 1960 v oblasti liniových chovů kapra se selekcí, testováním užitkovosti. později genomových manipulací a ochranou genových zdrojů (Linhart a Flajšhans. 1997). Usek činnosti šlechtitelské stanice spolu s testovací stanicí v Milevsku od roku 1980 do roku 1992 popisuje Pokorný (1997) ,s vyústěním v publikaci Atlas kaprů chovaných v České republice (Pokorný a kol. 1995). Členění šlechtitelské práce Bodem zlomu šlechtitelské práce ve VURH JU se stalo období let 1994-1997. kdy byly ve spolupráci s ÚZFG AV ČR v Liběchově geneticky charakterizovány všechin linie/plemena pomocí polymorfních proteinových markem. Generační ryby všech linií/plemen byly monitorovány, což představovalo do současnosti odběr asi 2000 vzorku Výsledkem analýz jsou parametry genetických vzdáleností a podobností linií/plemen, které jsou rozhodující v dalším mechanismu šlechtitelského rozhodováni. Dalším důležitým bodem monitoringu byla charakterizace morfometrická. U exteriéru byly zjišťovány meristické (sčítatelné znaky) tzn. typ, počet tvrdých a měkkých paprsků v hřbetní a řitní ploutvi, dále plastické (měřitelné znaky). Charakterizace jednotlivých linií pokračuje po stránce reprodukčních ukazatelů u jedinců obou pohlaví. U jikernaček jde o hodnotu plodnosti, tzn. množství jiker na kg hmotnosti jikernačky, hmotnost jedné jikry v mg. procenta oplozenosti ve stádiu očních bodů a procenta vykuleného váčkového plůdku Dalšími parametry jsou u mlíčáků objem spermatu, koncentrace spermií, množství spermií na kg hmotnosti mlíčáka, procento pohyblivých spermií a rychlost pohybu spermií Předpokladem je shromáždění co největšího množství údajů v průběhu tri let s vyhodnocením jednotlivých parametrů a jejich využitím jako pomocných ukazatelů v charakterizaci linií/plemen, a jako selekčních parametrů. Šlechtitelský program u kapra v současnosti dělíme do čtyřech základních podprogramů, a to ochranu genových zdrojů, testy užitkovosti selekční program a genomové manipulace. V každé této skupině se minimální počet zařazovaných generačních ryb do výtěru, způsob osemenění, množství zařazovaného Ko, odchov a úroveň selekce řídí svou specifickou metodikou. Ochrana genových zdrojů Ochrana genových zdrojů je zabezpečována dvěma způsoby: in situ, tj. v živých genových bankách, a ex sítu, tj. v bance mražených spermií. V případě ochrany genových zdrojů m situ jsou do genových zdrojů zařazeny původní české linie/plemena jako je Žďárský šupináč, Žďárský lysec, Jihočeský kapr šupinatý C73, Mariánsko lázeňský kapra šupinatý ML, Jihočeský lysec BV, Telčský lysec Te a Syntetická linie C 434, C 435. Na šlechtitelské stanici VURH JU jsou do ochrany genových zdrojů zařazeny i další linie a 165
plemena z dovozu, u kterých se zabezpečuje podobná metodika ochrany proti ztrátě genetické variability. Tzn. zvyšují se počty chovaných generačních ryb na předpokládaných 120 ks v linii či plemenu s postupnou rotační obnovou generačního hejna v linií/plemen v průběhu 9-10 let při nulové selekci s kontrolou případných změn úrovně variability pomocí analýz polymorfních proteinových márkrů, případně molekulárních márkrů (Flajšhans a kol, 1998). Ochrana ex situ existuje v bance zmraženého spermatu ve VURH JU u některých linií/plemen při -196 °C. Sperma je zmraženo poloprovozně v pejetách nebo experimentálně ve zkumavkách. V případě uchování spermatu v pejetách se jedná o dvoustupňové zmrazovaní s glycerinem. Zmrazovaní ve zkumavkách je postupné s použitím DM SO (Linhart a Cosson, 1998). V případě každé linie bylo zmraženo sperma vždy po 20 pejetách od každého mlíčáka s množstvím 3-6.109 spermií v jedné pipetě. Testování užitkovosti kříženců Testování užitkovosti kříženců bylo hlavní náphií šlechtitelské činnosti od jejího založení s cílem vyhledávání nejvýkonnějších kříženců v růstu, přežití a výtěžnosti jedlých částí. Tato činnost byla prováděna empiricky. V současnosti využíváme poznatků z již provedené genetické charakteristiky linií/plemen a do testů zařazujeme linie/plemena s největší genetickou vzdáleností, u kterých se dá předpokládat heterozní efekt. V roce 1997 byl založen test, kdy jako otcovských linií bylo využito maďarské lysé syntetické linie a plemen Amurského sazana, Ropšinského kapra šupinatého a Tatajského kapra šupinatého. Tato plemena vykázala v minulosti nejlepší kombinační návaznosti na heterozní efekt. Genetická vzdálenost mezi mateřskou linií a otcovskými liniemi byla podle „ Rogersova testu" na úrovni 0,19 pro Amurského sazana, 0,15 pro Ropšinského kapra šupinatého a 0,12 pro Tatajského kapra šupinatého. Linie byly dále testovány podle schématu vrcholového křížení v pivním roce v oddělených podmínkách s kontrolou a bez opakování. Ve druhém a třetím roce naopak ve společných podmínkách s opakováním 3x a to vždy u třech rybářských subjektů tzn. třech rozdílných nadmořských výškách. Vlastní test se řídil předpokladem zařazení alespoň 13 jikemaček a okolo 20 mlíčáků linie/plemena umělé reprodukce s originálním testem vrcholového křížení pri využití kontroly jako testované linie s následnou transformací hmotnosti (Duda a kol., 1998). Selekční program Selekční program byl v minulosti jakýmsi doplňkem testačních programů, kdy při vlastním testu užitkovosti docházelo k selekcím s následným výběrem budoucích remontnich kaprů pro obnovu linií/plemen (Linhart a Flajšhans, 1997). V současnosti považujeme selekční program za důležitou strategickou orientaci šlechtitelského programu. Podle úrovně genetické charakteristiky linií/plemen jak polymorfních enzymových márkrů, tak morfometrických ukazatelů, včetně ukazatelů reprodukčních, si představujeme vytvořit 2 syntetické linie jako vhodné mateřské linie s ustálením reprodukčních ukazatelů a s vyšší genetickou podobností a 2 syntetické linie s velmi nízkou úrovní genetické podobnosti, vhodné pro intenzivní selekci. První tzv. maďarská syntetická lysá linie byla založena v roce 1997 složená z krve M2, HVM, 215, M2M-1, MxA (vedle krve maďarské obsahuje i nepatrný podíl krve aischgrundské), a druhá s podílem krve amurského sazana. Při vzniku maďarské syntetické linie byl počet generačních ryb zařazených do výtěru na úrovni 13 jikernaček a 25 mlíčáků s osemeněni jiker každé jikenačky směsným spermatem od všech mlíčáků. Do odchovů z Ko na Ki bylo zařazeno proporcionální množství váčkového plůdku od každé jikernačky. Šlechtění u nove zařazených linií, tzn. syntetické maďarské lysé linie a budoucí syntetické lysé linie s vysokým podílem krve amurského sazana je zaměřeno na pozitivní selekci s výběrem 10-15 % Ki z nasazených Ko, ve druhém roce s 166
výběrem 20 % K2 z nasazených K1 ve třetím roce s výběrem 5 °o K3 / nasazených K2: Oproti doporučované metodice pro praxi v selekci u kapra od Smíška a Pokorného (1982) dochází k výrazné změně v posílení pozitivní selekce v druhém a především třetím roce života. Celkově bude představovat selekční tlak 99,9 % v případě indexového vyjádřeni hodnotu 0.999. Genetická podobnost nově založené syntetické maďarské lyse linie (Nei) je podle rodičů na úrovni 0.97-0.96. Předpokládáme během 2 generací docílit zlepšeni uniformity nově založené linie s dobrou spolehlivostí pro reprodukci a ustálením ošupení s cílem využití linie jako mateřské linie při produkci Fl hybridů lysého kapra v genotypu ošupení. U druhé budoucí syntetické lysé linie s vysokým podílem krve amurského sazana je genetická podobnost na úrovni 0,88-0.91. která umožňuje uplatnění několika generaci selekce s budoucím využitím jako otcovské linie. Genomové manipulace Z genomových manipulací má budoucnost uplatnění v praxi celosamičí populace kapra, u které je předpoklad rychlejšího růstu oproti normálním populacím zhruba o 5 - 10 %. Tento údaj vychází z testů jatečně výtěžnosti, kdy údaje dosažených hmotností v živé váze nebo u očištěného trupu kaprů v hmotnostech od 1.5 do 3 kg byly u jikenaček vyšší o 10-20% ve srovnání s mlíčáky. U hospodářsky významných, dobře definovaných linií byly vytvořeny linie meiotickou gynogenezí. Pro vytvoření linií meiotickou (MeiG) byly zvoleny dvě definované linie. 1 lysého fenotypu ošupení (Severský lysec M 72) a 1 šupinatého fenotypu (Ropšinský kapr). Po experimentální indukci MeiG k ověření kompletní inaktivace paternální DNA spermií pomocí definovaných dávek UV záření byla stanovena dostačující dávka na úrovni 40 (µW. l02s-1 po dobu 2 minut. K rediploidizaci bylo v případě MeiG použito chladového šoku o teplotě 0 - 2 °C se začátkem ve 2 min po aktivaci gamet, při inkubační teplotě 20°C do počátku šoku a při exposici 45 min (Linhart a kol.. 1995). Inverze pohlaví se uskutečnila s rozdílnými dávkami metyltestosteronu v krmivu a jednotným začátkem odkrmu a dobou odkrmu plůdku (Linhart a kol., 1995). Výsledkem je 600 ks invertovaného kapřího plůdku, který přezimoval na oteplené vodě Rybníkářství Hluboká a na líhni VURH JU k snížení ztrát vlivem komorování. Spermiující maskulinizovaní MeiG budou v pohlavní dospělosti využiti k produkci celosamičích populací kapra při křížení s „normálními" nemanipulovanými jikernačkami. Poděkování Výzkum byl prováděn v rámci úkolu GA ČR 523/97/S056 „Populační diverzita kapra obecného v České republice. Detailní genetická a reprodukční charakterizace populací -pnspěvek k fylogenetickému porozumění jevu polyploidie kaprovitých lyb a podklad pro šlechtění a ochranu jeho genofondu". Literatura Duda. P., Linhart, O.. Gela, D., 1998. Testy užitkovosti kapra obecného v rybářských provozech. In: P.Kozák a J.Hamáčková eds, Sbor. ref. III. české ichtyologické konference Vodňany, VURH JU. Flajšhans, M, Linhart, O., Slechtová, V., Šlechta, V., 1998. Genetic resources of commercially important fish species in the Czech Republic: Present state and future strategy. Special edition Genetics in Aquaculture VI, Aquaculture (submitted). 167
Linhart, O., Cosson, J., 1998. Cryopreservation of caip spemiatozoa for gene resources. In 8th. Symposium on Spermatology, Montreal, Canada, August 17-22, 1988, 1. Linhart, O. a Flajšhans, O., 1996. Genetický výzkum kapra obecného, lína obecného a sumce velkého, ochrana genových zdrojů a šlechtitelských rezerv ryb v České republice. In: M Flajšhans (ed) Sborník 75 výročí VÚRH, VÚRH JU Vodňany, 22- 32. Linhart, O., Kvasnička, P., Flajšhans, M., Kasal, A., Ráb, P., Paleček, J., Šlechta, V., Hamáčková, J. and Prokeš, M., 1995. Genetic studies with tench (Tinca tinca L): The induced meiotic gynogenesis and sex reversal. Aquaculture, 132: 239-251. Smíšek, J., Pokorný, J., 1982. Odchov a selekce kaprů. In: Edice metodik, VÚRH Vodňany, č. I, 16. Adresy autorů: Ing. Otomar LINHART, DrSc, ing. Martin FLAJŠHANS, ing. David GELA, ing. Pavel DUDA Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Jihočeské univerzity, 389 25 Vodňany RNDr. Vlastimil ŠLECHTA, CSc, ing. Věra ŠLECHTOVÁ, CSc. fyziologie a genetiky, Akademie věd ČR, 277 21 Liběchov
168
Ústav živočišné
TESTY UŽITKOVOSTI KAPRA OBECNÉHO V RYBÁŘSKÝCH PROVOZECH. ( PERFORMAXCE TESTS OF COMMON CARP lN DE R FISH FARMING CONDITIONS) DUDA P., LINHART 0., GELA D. Úvod: Chovatelským cílem šlechtitelské stanice VURH JU ve Vodňanech spolu s testovacími stanicemi (Rybářství Tábor a.s., Rybníkářství Hluboká nad Vltavou a.s.. České rybářství Mariánské Lázně s.r.o.) je otestování přírůstků s přežitím ve standardních chovatelských podmínkách s přikrmováním v nižších, středních a vyšších nadmořských výškách. Cílem je rovněž u Fl hybridu ve stáří K^ posoudit podíl výtěžnosti filetů s kůží a bez kůže a vlivu pohlaví na růst. Šlechtění je zaměřeno na vyhledávání vhodné kombinační návaznosti tzn. vyhledávání heterózního efektu u kříženců. Materiál a metodika: Metodický záměr - Šlechtitelská stanice vybrala pro testování z genofondu kapra nově založenou maďarskou lysou syntetickou linii kapra (složená z krve M2, HVML 215. M2M-L MxA) jako mateřskou linii vyznačující se dobrými reprodukčními vlastnostmi při umělém výtěru a dostatečnou uniformitou v růstu. Jako otcovských linií bylo využito maďarské lysé syntetické linie a plemen Amurského sazana, Ropšinského kapra šupinatého a Tatajského kapra šupinatého. Tyto plemena vykázaly v minulosti nejlepší kombinační návaznosti na heterózní efekt. Genetická vzdálenost mezi mateřskou linií a otcovskými liniemi je podle „ Rogersova testu" na úrovni 0,19 pro Amurského sazana, 0,15 pro Ropšinského kapra šupinatého a 0,12 pro Tatajského kapra šupinatého. Linie jsou testovány podle schématu vrcholového křížení v prvním roce v oddělených podmínkách s kontrolou. Ve druhém a třetím roce jsou testovány ve společných podmínkách a rovněž s kontrolou. Umělý výtěr se uskutečňuje na líhni šlechtitelské stanice VURH JU s minimálním zastoupením 13 jikernaček \ mateřské linii a v co největším počtu nad 20 ks mlíčáku v otcovských liniích. V prvním roce byla maďarská lysá syntetická linie opakovaná 4x, jeden hybrid 2x a dva hybridi bez opakování v zóně jedné nadmořské výšky. V druhém a třetím roce bude v každé zóně nadmořské výšky testování s opakováním 3x. Ve všech třech nadmořských výškách probíhá testování podle stejného schématu vrcholového křížení, s jednotným nasazením z jednoho výtěru, se shodnou testovanou maďarskou lysou syntetickou linií a kříženci s modifikací korekce hmotnosti. Ve 169
třetím i oce bude test zakončen výtěžností se zaměřením na výtěžnost opracovaného trupu, filetu s kůží a filetu bez kůže.
Vlastní metodika_Výtěr - umělý výtěr kaprů jak kontrolní linie, tak testovaných linií byl prováděn na rybí líhni VURII J U ve Vodňanech. Sperma od mlíčáků bylo odebíráno do separátního sběrače pro každého mlíčáka před ovulací jikernaček v objemu nad 5 ml. Po odběru se následně smísilo proporcionálně u každé linie sperma od 2 až 23 mlícáků, celkem 40 ml až 1 15 ml u linie. Byla sledována motilita spermií a jejich koncentrace. Jikrnačky se vytírají po 2 hodinách po 5ti kusech. U každé jikrnačky byly odděleny 4 porce jiker po 100 g. Osemenění - jikry od každé jikrnačky byly vždy osemeněny heterospermatem v rámci jednoho typu křížení. Vždy 100 g jiker bylo osemeněno 3 ml spermatu, odlepkováno a vysazeno do jedné inkubační lahve. Inkubace - jikry maximálně vždy od 5 jikrnaček v rámci jednoho typu křížení se smísí do jedné inkubační lahve pro zjištění oplozenosti po 24 hodinách a množství vykuleného váčkového plůdku. Vykulený plůdek se přeneslo separátních kolíbek (každá pro 250 tis. ks). Nasazení - Dle velikosti a individuálních podmínek testovacích rybníků na jednotlivých rybářstvích byly stanoveny celkové počty plůdku testovaných a kontrolních linií vysazovaných do těchto rybníků. Např.: Tábor-nasazováno od 54500 ks do 60500 ks Ko na rybník Mariánské Lázně-nasazováno po 50000 ks Ko na rybník. Hluboká nad Vltavou-nasazováno po 100000 ks Ko na rybník při respektování úplného zastoupení potomstva od všech rodičů se stejnou proporcionalitou na rybářstvích. Ko se nasazoval zvlášť do oddělených rybníků s kontrolou. V K1 na K2 a v K2 na K3 se nasazuje syntetická linie a kříženci skupinově označeni dohromady s opakováním ve třech rybnících. Do testovacích rybníků z Ko na K1 se nepřisazuje další netestovaná ryba. Při odchovu z K1 na K2 je možné přisadit k testovaným rybám jakékoli další druhy ryb (kromě kapra ) nebo jakékoli barevné variety ryb za podmínek shodné velikosti přisazovaných ryb do všech rybníků, shodného ročníku přisazovaných ryb do všech rybníků, shodné biomase na ha přisazovaných ryb do všech rybníků, přisazené ryby musí být v dobrém zdravotním stavu, nepřisazovat ryby pro které by mohl testovaný Ki sloužit jako potrava. Odchov - během vegetačního období jsou prováděny minimálně lx za měsíc kontrolní odlovy pro korekci přírůstku, kontroly kvality vody, zjišťovány fyzikálněchemické vlastnosti vody, kvalitativní zastoupení zooplanktonu (potravní nabídka) a kontroly zdravotního stavu ryb. 170
Výlov - při lovení se sleduje individuální váha s váhou 33 ks v křížení s počtem ryb v lihni s výpočtem °o přežití a celkovým výlovkem na ha. Skupinové značení K1 se provedlo po přezimovaní bez selekce, tzn. vybral se náhodný vzorek. V K1 po přezimovaní se obsádka upravila na 250 ks na jedno skupinové značení, šupinatost a rybník tzn. celkem 2000 ks na rybník.V K2 na podzim se rybník pouze sloví, zjistí se hmotnosti, přežití a nasadí se zpět.V K2 po přezimovaní se obsádka upraví na 50 ks na značení a šupinatost. V K3 na podzim se vedle obvyklého vyhodnocení provede určení výtěžnosti a morfologické charakteristik. Výsledky: Na každém rybářství byl vždy v jednom rybníce testovanou linií kříženec synteticky lysec sec x Tataj a kontrolní linií syntetický lysec, v druhém rybníce testovanou linií kříženec synteticky lysec x Ropšín a kontrolní linií syntetický lysec, ve třetím a čtvrtém rybníce byly nasazeny jako testované linie kříženec syntetický lysec x Amurský sazan a syntetický lysec, které byly vůči sobě navzájem i liniemi kontrolními. Zjištěné výsledky přežití a hodnoty hmotnosti v K1 testovaných linií za všechny testovací stanice na rybářstvích, kde probíhalo testování jsou uvedeny na grafech. Nejlepšího přežití 65.8% dosáhla linie syntetický lysec x Ropšín. Z důvodu statisticky průkazných rozdílu mezi hmotnostmi u kontrolní linie v jednotlivých rybnících na hladině významnosti p<0.05 b\la provedena korekce hmotnosti u zjištěných hmotností testovaných linií. Dalším důkazem nerovnoměrnosti dosažené hmotnosti v jednotlivých rybnících u kontrolní linie bylo zjištění průkazného vlivu rybníku na hladině p<0,0001 analýzou variance na dosaženou hmotnost K u kontrolní linie v rybnících. Oba důvody byly příčinou korigování dosažené hmotnosti podle uvedeného vzorce hk = h . k / k2 (Kirpichnikov, 1987): hk - průměrná korigovaná hmotnost dané linie h - průměrná skutečná hmotnost dané linie k| - průměrná hmotnost kontrolní linie ze všech rybníků k: - průměrná hmotnost kontrolní linie v daném rybníku Korigované výsledky hmotností uvedené v grafu a
analýza variance ukazují na statisticky
nejvyšší dosaženou hmotnost na hladině p<0,05 u linie syntetický lysec x Ropšín. oproti ostatním testovaným liniím. U linie syntetický lysec x Amurský sazan bylo dosaženo statisticky průkazně vyšší korigované hmotnosti na hladině p<0,05 oproti dosaženým korigovaným hmotnostem u linie syntetického lysce a linie syntetický lysec x Tataj. 171
Při testovacích odchovech v rybnících bylo nejvyšší produkce dosaženo v jednom případe u linie syntetický lysec x Amurský sazan a to 1857 kg . ha-1. Průměrné hodnoty produkce za všechny testovací stanice na rybářstvích činí u linie s.l. x Tat 788 kg . ha-1, u linie s.l. \ Rop 934 kg . ha-1, u linie s.l. As a linie syntetický lysec shodně 885 kg . ha-1.
Literatura: Kirpichnikov, V.S., 1987: Genetics and Selection of Fishes. Nauka Leningrad, p. 340-377.
Poděkování: Výzkum byl prováděn v rámci úkolu GA ČR 523/97/S056 .,Populační diverzita kapra obecného v České republice. Detailní genetická a reprodukční charakterizace populací -příspěvek k fylogenetickému porozumění jevu polyploidie kaprovitých ryb a podklad pro šlechtěni a ochranu jeho genofondu."
173
Motilita a průnik spermií do jikry u jeseterovitých a veslonosa amerického MOTILITY AND PENETRATION OF SPERMATOZOA INTO EGGS OF SURGEONS AND PADDLEFISH OTOMAR LINHART Úvod Veslonos americký Polyodon spathula a lopatonos Scaphirhynchus platorhynchus jsou důležitými druhy USA (Carlson a Bonislawsky, 1981; Mims a kol., 1993). Základní znalosti o reprodukci veslonosa amerického uvedl především Needham (1965) a Graham a kol (1986). Spermie jeseterovitých jsou na rozdíl od většiny kostnatých ryb řazeny mezi strukturovanější spermie akrozomem, protáhlejší hlavičkou, jasně diferenciovanou střední částí a dlouhým bičíkem složeným z 9+2 mikrotubulů s laterámími lemy a krátkou terminálni částí tvořených centrální dvojicí mikrotubulů (Dettlaf a kol., 1993). Množství ejakulovaného spermatu u jeseterovitých mlíčáků je enormní. U jesetera hvězdnatého, Acipenser stellatus, se pohybuje v objemu do 200 ml, jesetera ruského, Acipenser guldenstaedti, do 500 ml, ovšem u vyzy Huso dauricus až do objemu 1000 ml s množstvím spermií od 1.109do 4.109 spermií v ml (Ginsburg, 1968; Detlaff a kol., 1993). Spermie jsou v „ejakulátu" neaktivní a jejich pohyb je aktivován až kontaktem s vodou Množství mikropylí pro průnik spermií je velmi variabilní u jeseterovitých ryb, ale rovněž uvnitř jednoho druhu mezi jikrami jedné jikenačky jsou počty mikropylí odlišné (Dettlaf a kol., 1993). Např., jeseter hvězdnatý má od 1 do 13 mikropylí. Až 33 mikropylí bylo zjištěno u vyzy velké, Huso huso. Nejvyšší počet mikropylí, až 52, byl napočítán u jikry jesetera ruského (Ginsburg, 1968). Jeseter malý, Acipenser ruthenus má 5-13 mikropylí (Kowalewsky a kol., 1870, Salensky 1878 a Persov 1957), jeseter obecný, Acipenser sturio 3 9 (Dean 1895) a jeseter Acipenser transmontanus 3-15 (Cherr a Clark, 1982.
Cílem studie bylo objasnění příčiny inhibice a aktivace spermií u jesetera malého, jesetera sibiřského, veslonosa amerického a lopatonosa spolu se studií morfologie spermií veslonosa amerického a ultrastrukturou jikry v průběhu průniku spermií.
174
Připlaveni a narkotizovani mlíčaci k odběru spermatu byli osušeni v miste pohlavního otvoru Sperma bylo odebíráno jednorázovou odběrovou stříkačkou opatřenou kanylou 3-4 cm dlouhou k zasunutí do chámovodu mlíčáků. Odebrané sperma bylo krátkodobě ucho\ ano po dobu 24 h v chladnu a temnu při 0-4 do dalšího použití. Hodnocení pohyblivosti spermií Pohyb spermií byl pozorován v mikroskopu Olympus BX 50 se suchým kondenzorem vytvářejícím tmavé pole a objektivem Planachromát 20x, aperturou 0,50 s halogenovým světlem nebo pro zjišťování frekvence pohybu spermií se stroboskopickým světlem. Před vlastním pozorováním se většinou provedlo naředění spermatu imobilizačním roztokem, a to z důvodu možnosti individuálního posuzování pohybu spermií, tak aby na monitoru bylo maximálně do 100 pozorovaných spermií. Hodnocení motility spermií se provádělo v kapkách aktivačního roztoku v objemech od 20 do 50 (µl s přikápnutím od 1 do OJ µl spermatu mikrodávkovačem po dobré homogenizaci s pozorováním pohybu spermií od 10 s po jejich aktivaci Na monitor byl obraz přenášen kamerou CCD Sony a nahráván na S-VHS video Sony SVO321. Vlastní záznam byl pořízen na nezbytně nutnou dobu k zjištění piocenta pohybu spermií a rychlosti pohybu spermií Při aktivaci spermií v kapce aktivačního roztoku byl spuštěn a nahráván vnitřní čas s viditelným záznamem na obrazovce v synchronizaci s rychlostí záznamu videa.
175
Procento a rychlost pohybu spermií Do roku 1996 bylo odhadováno procento pohyblivých spermií přímo z monitoru mikroskopu později se přešlo na zjištění procenta pohyblivých spermií překreslením nepohyblivých a pohybujících se spermií na transparentní fólii zpětně z videozáznamu. V jednotlivých časových intervalech videozáznamu byly pohybující se spermie rozfázovány v jednotlivých snímcích. Zpravidla po 3 snímcích (25 snímků za sekundu) byly překresleny na transparentní fólii s identifikací spermií, které změnily nebo nezměnily polohu na transparentní fólii. V rozmezí 1 sekundy bylo procento pohyblivých spermií vyhodnocováno s opakováním 4x. Rychlost pohybu spermií v (µm.s1 byla měřena opět překreslením na transparentní fólii jako vzdálenost hlavičky spermie, kterou urazí v průběhu videozáznamu za 10 videosnímků (1 snímek = 1/25tina sekundy). Ke kalibraci velikostí zvětšení na monitoru bylo využito Thomovy komůrky nebo Burkerovy komůrky. Frekvence pohybu bičíku K měření frekvence pohybu bičíku využíváme stejnou mikroskopickou techniku po výměně světla halogenového za světlo stroboskopické Chadwick-Helrnut se seřízeným světelným režimem stabilizujícím synchron sinusoidy bičíku. Výsledná frekvence pohybu bičíku je manuálně zapisována z displeje stroboskopické lampy a představuje frekvenci pohybu bičíku tzn. Hz.s-1 v určitém období po aktivaci motility. Studium morfologie spermií a ultra struktury jiker před a po oplození Inseminované a aktivované jikry po umělém výtěru u veslonosa amerického a lopatonosa byly v časových intervalech fixovány 0,lmol kakodylatovým pufrem s 2,5 % glutai aldehydem a 3 % sacharózou (pH 7,2). Neinseminované jikry byly rovněž fixovány stejným způsobem. Vlastní metoda přípravy vzorků pro skenovací elektronový mikroskop (SEM) je obsažena v publikaci Linhart a Kudo (1997).
Výsledky a diskuse
Motilita spermií U jeseterovitých, tzn. lopatonosa, jesetera sibiřského a jesetera malého byla zjištěna pouze ojedinělá spontánní motilita spermií po dobu 5 - 10 s a u veslonosa se spontánní motilita pohybovala na úrovni 5 % po dobu 10-20 s. Stoprocentní motilita spermií jesetera byla zjištěna v 40 mM Tris-HCl, pH 8,5 s progresivním pohybem spermií po dobu 2-3 minut, připadne až 6 minut s úrovní 1-5 % pohyblivých spermií. U veslonosa byla zjištěna 100 %
176
motilita od 10 s po aktivaci v 10 mM NaCl s 20 mM Tris-HCl, pH 8,5 s dobou progresivního pohybu 2-3 minuty až do 6,2 min s 1-5 % pohyblivých spermií. Spermie byly pohyblivé v roztocích NaCl o osmotické koncentraci od 0 do 110 mOsmolkg -1 u lopatonosa a od 0 do 130 mOsmolkg-1 u veslonosa. Nejlepší výsledky krátkodobého uchování spermií /// vítr o byly dosaženy v 100 mM glukóze + 20 mM Tris-HCl, pH 8,5 u lopatonosa a v 150 mM glukóze + 20 mM Tris-HCl, pH 8,5 u veslonosa (Linhart a kol, 1995). Spermie jesetera malého a veslonosa amerického byly aktivní v roztocích obsahující 0 až 0,5 mM KC1. Průkazně nižší procento nepohyblivých spermií bylo zjištěno v 4 mM KC1 a/nebo KCOOH roztoku pH 6 a pH 9. Nejlepší motilita (až do 100 %) byla pozorována po 10 s v TRIS-HC1 pufru pH 7 obsahující 1 mM KC1 a v TRIS-HC1 pufru pH 8 a 7 obsahující 1 mM KCOOH. Průkazně nejlepší roztok pro krátkodobé uchování spermatu byl roztok obsahující 5 mM KC1 s 20 mM TRIS-HC1 pH 7. ANOVou byl zjištěn u veslonosa amerického průkazný vliv pH (p < 0.0001), (p < 0.0001) a KC1 (p < 0.001), (p menší 0,005) 0.05) na procento motility spermií po 1 a 16 hodinách uchovávání při teplotě 24 C. Tento roztok také prokázal výrazné regenerační schopnosti pohyblivosti se zlepšením z nulové motility na 83 % motilitu po dvou hodinách regenerace spermií. Vliv roztoku se projeví především u spermatu znečištěného močí s nižším pH pod hladinou pH 7 (Cosson a Linhart, 1996). Rychlost pohybu spermií oscilovala u jednotlivých druhů v rozmezí od 80 do 150 µm.s-1 do 15 s po aktivaci spermií s frekvencí u jesetera sibiřského a malého od 50 do 65 Hz. S-1. Morfologie spermií veslonosa amerického a lopatonosa Akrosomová hlavička žaludovitého tvaru s vřetenovitými výběžky byla zjištěna u lopatonosa na rozdíl od veslonosa amerického (obr. 1). U obou druhů má hlavička protáhlý tvar od 4,8 do 5,55 µm a průměr od 0,901 do 1,05 µm. Střední část je cylindrického tvaru o délce 1,05 - 1,35 µm a průměru 0,68-0.75 µm a její posteriomí část v podobě cytoplasmatického korálku obepíná základnu bičíku (obr. 1). Bičík u lopatonosa dosahuje délky 36-37 µm a průměru 0,68-0,75 µm s dvěma laterármími lemy nebo 0,22-0,28 µm bez laterámích lemů. U veslonosa amerického dosahuje bičík délky 29-30 µm a průměru 0,6-0,75 (µm s dvěma laterámími lemy nebo 0,25-0,3 µm bez laterámích lemů.
177
Bičík je zakončen u obou druhu terminální částí v délce 1,6-1,8µm, který většinou nemá lemy.
Ultrasruktura povrchu jiker veslonosa amerického v průběhu oplozování
Ultrastruktura povrchu jiker veslonosa amerického byla studována skenovacím elektronovým mikroskopem. U zralých jiker veslonosa bylo zjištěno od 4 do 12 mikropvle na animalním pólu jikry. Na dně mikropyle bylo nalezeno specializované místo pro průnik do jikry, které vytváří jakýsi prstenec s výběžky Bylo nalezeno celkem 5-9 těchto specializovaných míst na zralé jikře. Vcelku tento počet koresponduje s počtem mikropyli Minutu po přidání vody k aktivaci spermií a jiker byl pozorován cytoplasmatický proces vyhřeznutí cytoplasmy. tzv. oplozovaci kón u několika mikropyli (Linhait a Kudo, 1997). jehož funkcí je eliminace průniku dalších spermií.
Obrázek 1: Obrázek hlavičky, střední části a části bičíku spermie lopatonosa.
178
Poděkování Výzkum byl prováděn v rámci úkolu NAZV 605 1 Chovatelské technologie a ochrana zdraví ryb a raků v intenzivních a marginálních podmínkách.
Literatura Cailson, D.M. & Bonislavsky, P.S. 1981. The paddlefish (Polyodon spathula) fisheries of the midwestem United States. Fisheries 6, 17-22, 26-27. Cherr, G.N. & Clark, W H. Jr. 1982. Fine structure of the envelope and micropyles in the eggs of the white sturgeon, Acipenser trammontanus Richardson. Devevelopment Growth & Differentiation. 24, 341-352. Cherr, G.N. 1985. Gamete interaction in the white sturgeon Acipenser transmontanus' a morphological and physiological review, in N Am Sturgeons: Biol and Aqua Potential. F.P. Binkowski and S.I. Doroshov, eds. Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht. p. 11-22. Cosson, J. and Linhart,O., 1996. Paddlefish (Polyodon Spathula) spermatozoa: Effects of potassium and pH on motility. Folia Zologica, 45(4), 361-370. Dean, B.1895.The early development of gar-pike and sturgeon. Journal of Morpholgy 11,162. Dettlaff, T.A., Ginsburg, A.S. & Schinalhausen, O.I. 1993. Sturgeon Fishes. Developmental Biology and Aquaculture. Berlin: Springer-Verlag. Ginsburg, A.S. 1968 Fertilization in Fishes and the Problem of Polyspermy. Moscow Nauka. Graham, L.K., Hamilton. E.J., Russell, T.R. & Hicks,C.E. 1986. The culture of paddlefish A Review of methods. American Fisheries Society, Special Publication 7, 74 - 78 Kovalevsky, A., Ovsyannikov, I.S. & Wagner, N. 1870. Die Entwicklungsgeschichte der Store. Votläufige Mitteilung. Bulletin Academy of Sciences, St. Petersburg 14, 317- 325. Linhart,O., Mims, S.D., Shelton, W.L., 1995: Motility of spermatozoa from shovelnose sturgeon and paddlefish. Journal of Fish Biology, 47: 902-909. Linhart, O. and Kudo, S, 1997 Surface ultra structure of paddlefish (Polyodon spathula Walbaum, 1792) eggs before and after fertilization. J.Fish Biology, 51: 573-582. Mims, S.D., Clark, J.A.. Williams, J.C. & Rouse, D.B. 1993. Comparisons of two byproducts and a prepared diet as organic fertilizers on growth and survival of larval paddlefish, Polyodon spathula, in earthen ponds. Journal of Applied Aquaculture 2,171-187. Needham, R.G. 1965. Spawning of paddlefish induced by means of pituitary materiál Progresse Fish-Culture 27. 13-19 Persov, G.M. 1957. Tlie method of handling the sterlet spawners. Sene of Biology Nauk 44, 72-86. Salensky, V.V. 1878. Developmental history of the sterlet (Acipenser ruthenus). 1 Embryogenesis. Trudy Ova Estestvoispytatelei pri Kazanskom Universitete. 7, 1-226. Adresa autora Ing Otomar Linhart, DrSc , Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, Jihočeské univerzity, 389 25 Vodňany
179
VÝSKYT BIOGENNÍCH AMINŮ V MASE KAPRA (Cyprinus carpio) CONTENT OF BIOGENIC AMINES IN CARP MEAT (Cyprinus carpio) F. VÁCHA, T. PAVLÍČEK, M. KŘÍŽEK, P. KALAČ SOUHRN V práci jsou uvedeny předběžné výsledky výskytu biogenních aminů v mase kapra obecného (Cyprinus carpio) vzniklých při jeho skladování. Byl sledován výskyt putrescinu, kadaverinu, sperminu, spermidinu, histaminu, tyraminu, tryptaminu a uplatnění konzervačního přípravku Purac na bázi účinné látky, (L+) kyseliny mléčné. Je to výrobek firmy Purac biochem, Gorinchem, Nizozemsko. Byly použity koncentrace 2%, 3% a 5% (m/m) a sledován jejich vliv ve třech teplotních pásmech (3 °C, 15 °C a 25 °C). Zjištěné hodnoty opravňují k závěru, že zmíněným přípravkem lze účinně tlumit tvorbu biogenních aminů, zejména při vyšších teplotách skladování masa. V teplotním pásmu 15 °C se hodnoty obsahu putrescinu u skupin ošetřených přípravkem pohybují do 30 mg.kg-1 oproti kontrolní skupině, kde byla zjištěna hodnota obsahu putrescinu 92,45 mg.kg-1. Obsah histaminu v teplotním pásmu 25 °C se u skupin ošetřených přípravkem pohyboval do 13 mg.kg-1. U kontrolní skupiny byla naměřena hodnota obsahu histaminu 36,36 mg.kg-1. V teplotním pásmu 15 °C byla naměřena nejvyšší hodnota obsahu tyraminu u skupin ošetřených přípravkem 13,46 mg.kg-1 oproti kontrolní skupině, kde byla zjištěna hodnota 50,76 mg.kg-1. Teplotní pásmo 3 °C je vhodné pro krátkodobé bezpečné skladování rybího masa. Při této teplotě nedochází k podstatnému nárůstu biogenních aminů a potravina si zachovává svou kvalitu bez ohledu na použití konzervačního přípravku. ÚVOD Význam ryb v lidské výživě se v posledních létech mimořádně zvýšil, a to zejména ze zdravotních důvodů, které plynou z jejich konzumace. Rybí maso obsahuje všechny nutričně hodnotné látky. Bílkoviny rybího masa mají vysokou biologickou hodnotu, jsou velmi dobře stravitelné a využitelné. Vysoká biologická hodnota bílkovin rybího masa je dána příznivým zastoupením esenciálních aminokyselin. Rybí svalovina patří ovšem mezi nejméně údržné a tedy nejrychleji zkazitelné suroviny a potraviny. Je velmi náročná na podmínky prostředí. Zejména limitující je teplota, která by se měla v optimálním případě pohybovat kolem 3 °C (Vácha a Pavlíček, 1998). Pokud jsou teploty překročeny, velmi rychle nastupují rozkladné procesy. Ty jsou podmíněny rozvojem specifických kmenů a druhů mikroorganismů umožňujících enzymatický rozklad suroviny. Vzniká celá řada nežádoucích látek, mimo jiné též biogenních aminů vznikajících rozkladem aminokyselin. Biogenní aminy jsou nízkomolekulární organické dusíkaté báze, které jsou přítomny ve všech živých organismech. V poživatinách představují nežádoucí zplodiny konečného rozkladu bílkovin způsobující mnohdy zdravotní problémy. Proces vzniku biogenních aminů je zpravidla katalyzován mikrobiálními enzymy a tvorba těchto látek postupuje od bílkovin přes peptidy k aminokyselinám, jejichž dekarboxylace vede ke vzniku aminů. Putrescin, spermidin a spermin vznikají z omitinu a argininu, kadaverin vzniká z lysinu, histamin vzniká z histidinu, tyamin z tyrosinu a tryptamin z tryptofanu. Toxikologické působení biogenních aminů je stále předmětem výzkumů.
180
Literární přehled Ababouch a Afilal (1993) sledovali kvalitativní změny aminokyselin a biogenních aminů u sardinky (Sardina pilchardus) skladované při teplotě tajícího ledu a při běžné okolní teplotě. Při nízké teplotě prostředí zjistili i nízké hodnoty obsahu histidinu, argininu, lysinu, tyrosinu a methioninu. Jiné aminokyseliny, mimo prolinu se v rybí svalovině akumulovaly, což souvisí s rozsáhlejší proteolýzou. Po 24 hodinách uskladnění při vysoké okolní teplotě zjistili hodnotu histaminu 2350 ppm, kadaverinu 1050 ppm a putrescinu 300 ppm. Obdobná hladina histaminu a kadaverinu byla naměřena po 8 dnech skladování na ledu, hladina putrescinu byla nevýrazná. Vysoký obsah histidinu v sardinkách potvrzuje vyšší schopnost svaloviny k jeho tvorbě a vysvětluje zvyšování případů otrav histaminem z těchto ryb. Výskyt biogenních aminů ve výrobcích z ryb v závislosti na rozvoji mikroorganismů sledovali Cantoni a Gatti (1994). Charakterizovali druhy bakterií zodpovědné za vznik konkrétních aminů. Některé z biogenních aminů, zejména putrescin, spermidin, spermin, histamin jsou u živočichů potřebné pro celou řadu fyziologických funkcí. Při nadměrném příjmu potravou však mohou tyto látky vyvolávat projevy otravy. Při hodnocení způsobů kažení rybího masa z pohledu mikrobiálního rozkladu a vzniku biogenních aminů konstatuje Friedhoff (1994), že právě biogenní aminy vykazují větší závažnost z pohledu potravní bezpečnosti, protože se tepelnou úpravou, která je pro potravinářské využití rybí suroviny nutná, neničí tak jako bakteriální mikroflóra. Obsahy biogenních aminů v potravinách slouží jako ukazatele bakteriálního rozkladu bílkovin a tudíž kvality zpracování a skladování. Většina aminů je tepelně stálá. Některé dekarboxylázy si uchovávají aktivitu i po pasterizaci, takže obsah biogenních aminů může vzrůstat i během skladování potravin (Brink et al., 1990). Při procesu sušení sleďů sledoval Suzuki et al. (1994) nárůst obsahu biogenních aminů. Uvádí, že k podstatnému zvýšení obsahu kadaverinu docházelo po 3 až 4 dnech. Maximální koncentrace agmatinu a sperminu byla naměřena také po 4 dnech. Histamin byl detekován po 3 dnech. Dramatické zvýšení obsahu biogenních aminů bylo zaznamenáno po 5 dnech. Zvýšení obsahu biogenních aminů odpovídá uvolňování volných aminokyselin z nichž se jednotlivé aminy tvoří. Lebedzinskaja et al. (1989) se zabývala výskytem biogenních aminů v rybích konzervách, solených sledích, uzených sardinkách a soleném lososu. Obsah aminů obsažených v potravinách lze snížit několika způsoby (Davídek a Davídek, 1995): přídavkem enzymu diaminooxidasy (DAO; EC 1.4.3.6.) zoxidovat biogenní aminy za přítomnosti kyslíku na aldehydy, přídavkem sacharidů umožnit reakci s aminy vedoucí k neenzymovému hnědnutí, vyluhovat části aminů do varné lázně, která se nekonzumuje. Tyto úpravy však mají omezené a Často i problematické použití a rozhodující opatření spočívají v prevenci vzniku biogenních aminů. Ta se liší podle jednotlivých druhů a skupin potravin. Obecně lze obsahy biogenních aminů omezit náročným dodržováním hygieny surovin a zpracování, což potlačí činnost bakterii způsobujících kažení. Technologickými postupy skladování ryb se zabývali Bostock et al. (1992), kteří zjistili prokazatelné zvýšení hodnot biogenních aminů po 17 hodinách u sardinky (Sardinops sagas) a po 21 hodinách u makrely (Trachurus symmentricus murphyi). Uvádějí rovněž rozhodující vliv nízkých teplot a kladný vliv zaledování ryb na pozdější výskyt biogenních aminů. Zvýšení doby skladovatelnosti je totiž základním principem pro
181
další vývoj nových výrobků. Je potřebné, aby použité látky byly pro člověka bezpečné po chemické stránce a pokud možno nezatěžovaly výrobek negativním senzorickým vlivem. Látkou, která nalézá širší použití při prodloužení skladovatelnosti některých potravinářských výrobků je kyselina mléčná. Mechanismus jejího působení je oprávněně spatřován ve snižování pH masa. Ten se však v případě rybího masa příliš neuplatňuje, protože rybí maso má podstatně menší zásoby glykogenu a snižování pH není výrazné. Glykogen v mase teplokrevných zvířat umožňuje svými degradačními produkty podstatnější snižování pH. Při působení kyseliny mléčné na maso ryb se více uplatňují baktericidní a bakteriostatické účinky. TOXIKOLOGICKÉ VLASTNOSTI NĚKTERÝCH BIOGENNÍCH AMINU Histamin Otrava se objevuje v rozmezí několika minut až tří hodin po požití kontaminované stravy. Projevuje se překrvením obličeje a šíje, pocity návalu horka, celkovým neklidem. Silné bušení srdce spolu s poklesem krevního tlaku je doprovázeno žaludeční nevolností bolestí hlavy, celkovou slabostí a dušením. (Brink et all.,1990). V zemích s velkou spotřebou mořských ryb patří otravy histaminem k nejběžnějším typům otrav potravinami (Slorach, 1991). Maximální tolerovatelné koncentrace histaminu v poživatinách jsou 150 - 500 mg.kg-1. Závažnost obsahu histaminu ve filetech z mořských ryb sledoval Hwang e/ al. (1995) a za toxickou označili hladinu vyšší než 100 mg/100 g. Tyramin Vyvolává silné bolesti hlavy doprovázené často zvracením a zvýšenou teplotou. Krevní tlak se prudce zvyšuje. Při příjmu 10-80 mg může vyvolat otoky končetin, při příjmu přesahujícím 100 mg migrénu (Askar a Treptow, 1986). Při kontrole kvality filetů ze sledě matjesového typu zjistili Nieper a Stockemer (1995) vyšší hodnoty obsahu thiaminu, jehož vyšší obsah dávají do souvislosti s vysokým rozvojem laktobacilů. Z toxikologického hlediska je tento amin ve srovnání s histaminem méně prozkoumán.Maximální tolerovatelné koncentrace tyraminu v poživatinách jsou 100 - 200 mg.kg-1. Putrescin a kadaverin synergicky zesilují účinky předchozích aminů, jejich vlastní jedovatost je nižší a mohou sloužit jako indikátory čerstvosti masa. Praktickou aplikací detekce biogenních aminů, jako výrazu stupně kažení ryb se zabýval Gouygou et al. (1989). Vyvinul kolorimetrický test čerstvosti na stanovení biogenních aminů mimo laboratorní podmínky. Postup dovoluje stanovení histaminu, tyraminu, spermidinu, putrescinu a kadaverinu po 25 minutách. MATERIÁL A METODIKA Do sledování byly zahrnuty ryby obchodní kategorie - tržní kapr (Cyprinus carpio) -o průměrné hmotnosti 2,3 kg (s rozpětím od 2 kg do 2,6 kg). Po zabití, odstranění šupin, ploutví, hlavy a vnitřností bylo provedeno podélné a příčné rozdělení opracované ryby na části, které byly oprány v pitné vodě. Ke sledování účinnosti byl zvolen konzervační přípravek Purac. Jedná se o výrobek finny PURAC biochein., Gorinchem, Holandsko, v České republice distribuovaný firmou IFC Food, s.r.o. Praha. Účinnou látkou je přírodní (L+) kyselina mléčná. I Byla sledována účinnost konzervace při koncentracích 2 %, 3 % a 5 % (m/m) kyseliny mléčné. To odpovídalo dávce 25 ml, 37,5 ml a 62,5 ml přípravku na 1 litr pitné vody. Po
182
opracování a rozdělení ryby byl přípravek aplikován tak, že určené partie rybí svaloviny byly po dobu jedné minuty ponořeny do aplikačního roztoku o teplotě 12 oC Jako kontrola pro všechna následná stanovení a rozbory byly použity neošetřené části ryby připravené shodným, výše uvedeným postupem opracování. Tvorba biogenních aminů byla sledována při třech teplotních pásmech - 3 °C, 15 °C, 25 °C. Teplota 3°C je doporučována pro distribuci a skladování čerstvé ryby před prodejem. Pro tento druh potraviny představuje poměrně bezpečný teplotní režim.Protože účelem tohoto sledování bylo zejména ověřit schopnost prodloužení doby skladování rybí suroviny byly. pro hodnocení účinnosti procesu, modelovány další dva méně vhodné teplotní režimy: 15 °C a 25 °C. Teplota 15 °C odpovídá podmínkám, které se někdy vyskytují při nevhodné distribuci a skladování opracovaných ryb v tržní síti. Tato teplota však již představuje nevhodné podmínky pro prodej čerstvě opracovaných ryb a v praxi by se neměla ve vztahu k této komoditě uplatňovat. Vyskytuje se při technologické nekázni a různých technologických selháních. Teplota 25 °C je pro distribuci a skladování naprosto nevhodná. V podmínkách tohoto sledování má zejména modelovat podmínky pro měření efektivnosti ošetření konzervačním přípravkem a v tomto případě slouží pro stanovení hraničních hodnot. Je to vyloženě extrémní a riziková teplota, při které není možno čerstvou opracovanou rybu obchodovat. Odebrané vzorky byly uchovávány v těchto teplotních režimech v laboratorních podmínkách a sledovány v pravidelných intervalech až do doby, kdy senzorická hodnocení překročila únosnou mez. Vlastní stanovení aminů Rozbor aminů (putrescin, kadaverin, spermidin, spermin, histamin, tyramin, tryptamin,) byl proveden na katedře chemie kapilární zónovou elektroforesou (CZE) v režimu micelámí elektrokinetické kapilární chromatografie na přístroji SPECTRA PHORESIS 2000 (Thermo Separation Products) Aminy jsou po extrakci kyselinou chloristou derivatizovány benzochloridem. Příslušné N-benzamidy jsou pak děleny v křemenné kapiláře o průměru 75 um a délce 43 cm v prostředí borátového tlumivého roztoku s laurylsíranem sodným. Mez stanovitelnosti dosahuje jednotek mg aminů na kilogram vzorku (Křížek, 1997). VÝSLEDKY A DISKUSE Na základě těchto znalostí jsme prováděli pokusná sledování, která měla za cíl poněkud blíže objasnit možnosti použití látek, umožňujících prodloužení skladovatelnosti rybího masa. Souhrnné výsledky hodnocení obsahu biogenních aminů jsou uvedeny v tabulce 1 v příloze. teplotním pásmu 3 °C se u všech zjišťovaných biogenních aminů vyskytují měřitelné, ale zanedbatelné hodnoty , které se pohybují na mezi laboratorní stanovitelnosti. Tyto hodnoty dokazují vhodnost této teploty pro skladování rybí suroviny. Tyto hodnoty jsou ku přečtení v tabulce 1. V teplotním pásmu 15 °C jsou hodnoty obsahu putrescinu (graf 1) do 48 h. zanedbatelné. Poté u kontrolní skupiny hodnoty jeho obsahu prudce stoupají. Po 96 hodinách až na 92,45 mg.kg-1. U ošetřených vzorků došlo ke zvýšení obsahu putrescinu pouze na 28,28 mg.kg-1.
183
V teplotním pásmu 25 °C došlo za 48 hodin u kontrolního vzorku k prudkému zvýšení obsahu putrescinu až na 222,80 mg.kg-1. U vzorků ošetřených kyselinou mléčnou obsah putrescinu stoupá pomaleji i jeho hodnoty jsou nižší. Maximální hodnota je u 2% roztoku kyseliny mléčné 117,89 mg.kg-1. U 3% konzervační látky je hodnota obsahu putrescinu 25,61 mg.kg-1. a 5% konzervační látky 35,26 mg.kg-1. Po 48 hodinách skladování dochází roztoku k prudkému nárůstu obsahu tohoto biogenního aminu u všech sledovaných skupin. Po 72 hodinách se jeho obsah pohybuje nad hodnotou 200 mg.kg-1. U hodnoty kadaverinu (graf 2) v teplotním pásmu 15 °C dochází do 48 hodin u vzorku ošetřeném 3% kyselinou mléčnou ke zvýšení jeho obsahu na hodnotu 20,03 mg.kg"1. Do 96. hodiny se u kontrolního vzorku a vzorku ošetřeného 3% kyselinou mléčnou pohybovaly hodnoty nad 60 mg.kg"1. U vzorku ošetřeného 2% kyselinou mléčnou došlo ke zvýšení obsahu kadaverinu na 24,80 mg.kg"1. Výsledky rozboru u vzorku ošetřeného 5% kyselinou mléčnou se pohybovaly na mezi laboratorní stanovitelnosti. V teplotním pásmu 25 °C dochází k prudkému zvýšení obsahu kadaverinu ve všech sledovaných skupinách. Od začátku sledování (do 24 hodin) se jeho hodnoty pohybují na mezi stanovitelnosti. Poté dochází k prudkému zvýšení. Po 48 hodinách se hodnoty u všech vzorků pohybují v rozmezí 200 až 400 mg.kg"1. Po 72 hodinách je rybí surovina již v rozkladu i při použití uvedené konzervační látky (obsahy kadaverinu u všech vzorků stouply nad 500 mg.kg-1). Obsah histaminu (graf 3) se v teplotním pásmu 3 °C pohyboval opět na mezi laboratorní stanovitelnosti, jak je výše uvedeno. Při 15 °C došlo po 96 hodinách u kontrolní skupiny k prudkému nárůstu podílu histaminu z 0 na 27,31 mg.kg-1. Po 96 hodinách se obsahy histaminu u ostatních vzorků pohybovaly pod 10 mg.kg-1. Potvrzuje se v tom účinnost použité konzervační látky. V teplotním pásmu 25 °C dochází u kontroly po 24 hodinách k pozvolnému nárůstu obsahu histaminu. Po 72 hodinách se hodnoty zvýšily až na 36,36 mg.kg-1. U vzorků ošetřených se hodnoty histaminu pohybovaly pod 15 mg.kg-1. Obsah tyraminu (graf 4) v teplotním pásmu 3 °C došlo do 168 hodin u vzorku ošetřeného 2% roztokem kyseliny mléčné ke zvýšení obsahu aminu na 38,93 mg.kg"1. U ostatních skupin se hodnoty pohybovaly na hranici stanovitelnosti. Při 15 °C dochází u kontrolní skupiny po 96 hodinách k nárůstu na 50,76 mg.kg-1, výsledky rozborů u ostatních vzorků se pohybovaly na hranici stanovitelnosti. Při teplotě 25 °C dochází u kontrolní skupiny po 48 hodinách k nárůstu hodnoty na 150 mg.kg"1. Obsahy u vzorků ošetřených kyselinou mléčnou se u všech koncentrací pohybovaly v nulových hodnotách. Po 72 hodinách však došlo k prudkému vzestupu u všech skupina to na hodnoty pohybující se přes 300 mg.kg-1. Obsah spermiím (graf 5) a spermidinu (graf 6) se pohyboval na mezi stanovitelnosti. Hodnoty se pohybovaly od 0 do 10 mg.kg-1, což jsou nízké hodnoty zdravotně neovlivňující kvalitu suroviny. Lebedzinskaja et al. (1989) se zabývala výskytem biogenních aminů v různých výrobcích. V produktech jako jsou rybí konzervy, solený sleď, uzená sardinka, solený losos nezjistila žádnou korelaci mezi obsahem spermiím a spermidinu.
184
188
SUMMARY The preliminary results of biogenic amines in carp meat (Cyprinus carpio) during its shelf life were determined. Biogenic amines as cadaverine, putrescine, spermine, spermidine, histamine, tyramine and tryptamine were measured in dependence on Purac preservant. The preparation is effective on the base of natural (L+) lactate acid. The product is commercialised by the Purac Biochem, Gorinchem, the Netherlands. There were three dilfeient concentrations of lactate acid 2%, 3% and 5% (m/m) evaluated and their effect in three temperature zones (3 °C, 15 °C and 25 °C) was measured. On the base of data obtained, it can be said that the preservant is effective in reducing of biogenic amines, especially in higher temperature zones. At 15 °C the level of putrescine at 30 mg.kg-1 was measured in groups were the preservant was applied to the carp meat. In checking groups the level of putrescine was at the level of 92.45 mg.kg-1. Content of histamine at 25 °C in gioups were the preservant was applied was at the level of 13 mg.kg-1. In checking groups the level of histamine was 36.36 mg-kg-1. At 15 °C, the highest level of tyramine reaching 13.46 mg.kg-1 was stated in groups with preservant and 50.76 mg.kg-1 in groups which weie not treated by lactate acid. Temperature at 3 °C is the most acceptable for safety short time storage of fish meat. There is no considerable increase of biogenic amines and the meat keeps its good quality.
Adresy autorů: Ing. František Vácha, CSc, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské imiverzity se sídlem ve Vodňanech, Studentská 13, 370 05 České Budějovice Ing. Tomáš Pavlíček, Zemědělská fakulta Jihočeské univerzity, Studentská 13, 370 05 České Budějovice Doc.Ing. Martin Křížek,CSc, Doc.Ing. Pavel Kalač, CSc, Zemědělská fakulta Jihočeské univerzity, Studentská 13, 370 05 České Budějovice
190
VLIV INTENZITY VÝŽIVY JIKERNAČEK SUMCE VELKÉHO (SILURUS GLANIS) NA PRODUKČNÍ A REPRODUKČNÍ UKAZATELE EFFECT OF FEEDING INTENSITY OF WELS (SILURUS GLANIS) FEMALES UPON PRODUCTION AND REPRODUCTION PARAMETERS J. HAMÁČKOVÁ, P. KOZÁK, J. KOUŘIL SOUHRN Adultní jikrnačky sumce velkého o individuální hmotnosti od 3,1 do 16,5 kg byly náhodné nasazeny po 6 kusech do třech rybníků o rozloze 0,08 ha. Pokus probíhal v předvýtěrovém období (71 dnů od dubna do června) při třech různých úrovních výživy (dieta I, II, III). Dieta I představovala poměr hmotnosti potravních ryb k hmotnosti sumců při nasazení 2,3:1; dieta II 0,7:1 a dieta III - 0,2:1. V jednotlivých dietách byl dodržen shodný hmotnostní a kusový podíl zastoupení jednotlivých druhů potravních ryb (kapr obecný, plotice obecná, perlín ostrobřichý). Rozdílná úroveň výživy se projevila výraznými rozdíly v průměrném individuálním přírůstku ryb (I = 0,65±0,2; II = 0,12±0,17 kg.ks-1). U diety III došlo dokonce k úbytku hmotnosti (-0,14 ± 0,10 kg.ks-1). Na závěr byl proveden umělý výtěr jikrnaček sumce s pomocí jednorázové hypofyzace (5 mg.kg-1). Všechny jikrnačky ovulovaly a byly uměle vytřeny. Nebyly zjištěny statisticky signifikantní rozdíly v relativní plodnosti jikrnaček odchovávaných při razných dietách (I- 15,6±3,38; II- 13,7±3,44 a III - 15,3±2,62 tis.ks.kg-1). ÚVOD Sledováním vlivu úrovně výživy na reprodukční ukazatele u pstruha duhového se zabývali Springate a kol. (1985), u generačních línů Vachta a kol. (1992). Bromage a Jones (1991) sledovali vliv sezónních změn výživy na plodnost a pohlavní dozrávání pstruha duhového. Kouřil a kol. (1996) posuzovali vliv dvou razných úrovní výživy (daných ráznou biomasou krmných ryb) na produkční a reprodukční ukazatele jikernaček i mlíčáků sumce velkého. Cílem experimentu v roce 1997 bylo zjistit v rybničních podmínkách vliv tri rázných úrovní výživy (biomasy potravních ryb) na produkční, reprodukční a fyziologické ukazatele u jikrnaček generačních sumců. Změny fyziologických ukazatelů z tohoto experimentu jsou uvedeny samostatně v práci Kolářová a kol. (1998). MATERIÁL A METODIKA Jikrnačky sumce velkého (Silurus glanis), které byly použity k experimentu byly individuálně intramuskulárně značeny čipovými značkami typu Fish Eagle, při identifikaci bylo používáno scaneru. Individuální hmotnost sumců se pohybovala v rozmezí od 3,10 do 16,5 kg. V jarním období roku 1997 byly jikrnačky náhodně rozděleny do třech skupin po 6 kusech. Po individuálním zjištění hmotností byly vysazeny do 3 rybníků o shodné výměře (0,08 ha) na pokusnictví VÚRH JU Vodňany. Předem byly zvoleny tri rázné hmotnostní poměry krmných ryb k hmotnosti sumců. Schéma pokusuje uvedeno v tab. 1. 197
Tab. 1: schema experimentu Rybník Generační sumci Krmné ryby Poměr Dieta č. n ∑ kg (A) X kg.ks-1 ks ∑ kg (B) A.B číslo 51 6 46,15 7,69 799 107,25 2,3 I 53 6 50,40 8,40 259 34,80 0,7 II 55 6 50,00 8,33 75 10,65 0,2 III Perlín ostrobřichý (Scardinius erythrophthalmus), plotice obecná (Rutilus rutilus ) a kapr obecný (Cyprinus carpio) vhodné velikosti byly přisazeny jako potravní ryby. V průběhu odchovu byly rybníky denně sledovány, úhyn potravních ryb nebyl zjištěn. Za 71 dnů odchovu, v době před předpokládaným výtěrem, byly jikrnačky sumce sloveny, identifikovány, zjištěna jejich individuální hmotnost, odebrán vzorek krve a podle skupin byly převezeny na líheň k umělému výtěru.
'
Po převozu na líheň byly jikrnačky jednorázově injikovány kapří hypofýzou v dávce 5 mg.kg-1. Při umělém výtěru byla zjišťována hmotnost vytřených jiker a kusová hmotnost jiker od jednotlivých vytřených jikrnaček, vypočteny absolutní a relativní plodnosti ryb. Rovněž byly vyhodnoceny individuální přírůstky. Krmné ryby byly po slovení rozděleny podle druhů a byla zjištěna jejich hmotnost, četnost a vyhodnocena jejich spotřeba generačními sumci. VÝSLEDKY Množství a hmotnosti nasazených krmných ryb podle druhů v jednotlivých rybnících je uvedeno v tab.2. Množství vylovených krmných ryb a množství generačními jikrnačkami sumce spotřebovaných krmných ryb jak v kusech, tak v procentickém vyjádření k počtu nasazených krmných ryb v jednotlivých rybnících v předvýtěrovém období uvádí tab. 3 a 4. Při posouzení druhové výběrovosti v jednotlivých rybnících lze konstatovat, že ve všech případech byly nejvíce generačními jikrnačkami sumce konzumovány plotice (99,8 -100 % z počtu nasazených). Podíl zkonzumovaných perlínů činil 52,9 - 70,3 %. Nejméně ze všech potravních ryb byl přijímán kapr, a to od 0 do 28 % z počtu nasazených. V rybníce s nejvyšší úrovní výživy (dieta I) bylo za sledované období zkonzumováno 57,3 % z celkové biomasy potravních ryb, u diety II pak 53,2 % a u diety III pouze 25,4 %. Tab. 2: Druhové a hmotnostní složení krmných ryb na začátku experimentu Rybník č. Druh ryb Perlín Plotice Kapr
51 ks 222 484 93
Tab. 3: Druhové Rybník č. 51 Dieta I Druh ryb ks Perlín 68 Plotice 1 Kapr 77
kg 25,80 53,05 28,40
x g.ks-1 116,2 109,4 305,3
53 ks 74 160 25
kg 8,1 17,8 8,9
i hmotnostní složení krmných ryb 53 11 kg x g.ks-1 ks kg 8,1 119,1 22 2,5 0,1 100,0 0 0 37,6 488,3 18 13,8 198
x g.ks-1 109,5 111,3 356,0
55 ks 17 52 6
kg 2,55 6,15 1,95
na konci expenmentu 55 III x g.ks-1 ks kg 113,6 8 1,45 0 0 0 766,7 6 6,5
x g.ks-1 150,0 118,3 325,0 t
x g.ks-1 181,25 0 1083,3
Tab 4: Množství s potřebovaných ryb v kusech a kilogramech Dieta 1 11 III Druh ryb ks kg ks kg ks kg Perlín 154 17,70 52 5.60 9 1.10 Plotice 483 52,95 160 17.80 52 6,15 Kapr 1 -9,20 7 -4,90 0 -4.55 Z krmných ryb 653 61,45 219 18.5 61 2,70 Nejvyššího průměrného přírůstku 0,65 ± 0,23 kg.ks-1 bylo dosaženo u skupiny krmené nejvyšším množstvím krmných ryb, následovala skupina krmená nižší dávkou, která dosáhla přírůstku 0,12 ± 0,17 kg.ks-1. Při nejnižším množství potravních ryb došlo ke snížení kusové hmotnosti v průměru o 0,14 ± 0,10 kg.ks-1. Průměrná hmotnost získaných jiker od sumců dvou nejvíce krmených skupin byla vyrovnaná (929 a 926 g), u skupiny nejméně krmené jen o něco nižší (779 g). Podrobnější výsledky jsou uvedeny v tab. 5, 6 a 7. Po odečtení relativní hmotnosti jiker od relativního přírůstku jikrnaček před výtěrem dosahuje tento parametr („somatický přírůstek-) u všech úrovní diet záporné hodnoty (I -2,12 %; II 8,56% a III-11,09%) Mezi dosaženými hodnotami relativní plodnosti jikrnaček jednotlivých skupin nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. U jikrnaček na dietě I dosáhla průměrná relativní pracovní plodnost hodnoty 15,6±3,38 tisíc kusů jiker na 1 kg hmotnosti, na dietě II 13.7 ± 3,44 a na dietě III 15,3±2,62 tis. ks.kg-1. Tab. 5: Produkční a reprodukční ukazatele generačních sumců (č. 51- dieta I) Hmotnost generačních sumců kg.ks-1 Nasazení výlov přírůstek 10.4.97 19.6.97 kg.ks-1 % 11,25 12,20 0,95 8,4 11,00 11,80 0,80 7,3 7,85 8,65 0,80 10,2 7,40 8,05 0,65 8,8 5,50 5,90 0,40 7,3 3,10 3,40 0,30 9,7 X 7,68 8,33 0,65 8,61 SD 2,88 3,09 0,23 1,10 Tab. 6 Produkční a Hmotnost generačnasazení výlov 10.4.97 19.6.97 15,55 15,75 9,45 9,5 8,45 8,65 7,30 7,25 6,45 6,35 3,20 3,60 X 8,40 8,52 STD 3,75 3,73
Hmotnost jiker vytřených x 1 ks ∑ g mg. Ks-1 1577 7,02 1172 7,10 1030 6,38 1006 6,55 568 7,06 222 6,61 929 6,79 433 0,28
reprodukční ukazatele generačních sumci sumců kg.ks"1 Hmotnost jiker Přírůstek vytřených x 1ks kg.ks-1 % ∑g mg. Ks-1 0,20 1,3 1981 7,40 0,05 0,5 1347 7,26 0,20 2,4 810 7,26 -0,05 -0,7 642 8,46 -0,10 -1,6 555 7,00 0,40 12,5 223 6,17 0,12 2,41 926 7,26 0,17 4,69 579 0,67 199
Plodnost absolutní ks 224644 165070 161442 153588 80453 33585 136463 62226
relativní ks.kg-1 18413 13989 18664 19079 13636 9878 15610 3381
(č. 53 - dieta II) Plodnost absolutní relativní ks ks.kg-1 267703 16997 185537 19530 111570 12898 75887 10467 79286 12486 36143 10040 126020 13736 78103 3435
Tab. 7: Produkční a reprodukční ukazatele generačních sumců (č. 55 - dieta III) Hmotnost generačních sumců kg.ks-1 Hmotnost jiker Plodnost nasazení výlov Přírůstek vytřených x 1 ks absolutní relativní 10.4.97 19.6.97 kg.ks-1 % ∑ g mg. Ks-1 ks ks.kg-1 16,50 16,2 -30 -1,8 1444 6,51 221813 13692 8,60 8,55 -0,05 -0,6 680 7,04 96591 11287 8,50 8,30 -0,20 -2,4 1017 7,60 133816 16122 7,45 7,25 -0,20 -2,7 812 6,37 12473 17582 5,00 5,00 0,00 0,0 419 4,37 95881 19176 3,95 3,85 -0,10 -2,5 299 5,53 54069 14044 X 8,33 8,19 -0,14 -1,66 778 6,24 121606 15319 SD 4,04 3,96 0,10 1,02 380 1,05 51758 2617 Individuální hmotnosti ryb a množství získaných jiker od každé ryby v jednotlivých pokusných rybnících jsou uvedeny na obr. 1. Kusový procentický přírůstek generačních jikrnaček ve srovnání s jejich relativní plodností pro všechny experimentální skupiny uvádí obr. 2. Rovněž názorně je na obr. 3 uvedeno porovnání přírůstku hmotnosti a absolutní plodnosti jikrnaček při všech třech různých intenzitách krmení. DISKUSE U jikrnaček sumce velkého byly v závislosti na množství potravních ryb dosaženy v jednotlivých skupinách rozdílné přírůstky. Tyto se ale výrazně neprojevily na reprodukčních ukazatelích. Bylo dosaženo statisticky neprůkazného rozdílu mezi hodnotami průměrné relativní plodnosti jikrnaček jednotlivých skupin v rozpětí 13,7±3,4 do 15,6±3,4 tis. ks jiker na 1 kg hmotnosti jikrnačky. V porovnání s našimi dřívějšími údaji (Kouřil a kol. 1981) pracovní plodnosti zjištěné při umělém výtěru (11,8 tis. ks.kg-1) souboru 25 jikrnaček sumce o průměrné individuální hmotnosti 4,7 kg možno konstatovat, že u všech hodnocených úrovní výživy byla průměrná relativní pracovní plodnost vyšší. Při vyhodnocení „somatického přírůstku" možno konstatovat, že při všech úrovních výživy ve sledovaném jarním období došlo k přírůstku gonád nejen v souvislosti s příjmem potravy, ale i s využitím zásobních látek U jikrnaček sumce bylo zjištěno, že zvyšování biomasy potravních ryb v předvýtěrovém období nevede ke zlepšení reprodukčních ukazatelů, má ale vliv na změny hmotnosti (somatický růst) generačních ryb. Z potravních ryb byla sumci nejlépe konzumována plotice z 99,8 - 100 % z počtu nasazených, následoval perlín a nejmenší zájem byl o kapra. PODĚKOVANÍ Předložená publikace byla zpracována na základě výsledků získaných při řešení výzkumného projektu č. 5139 Biologické a technologické aspekty chovu sumce (Silurus glanis) v podmínkách ČR, který byl finančně podpořen Národní agenturou pro zemědělský výzkum. 200
LITERATURA: Bromage, N., Jones, J. 1991. The effects of seasonal alterations in ration on fecundity and maturation in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Ve: Scott A.P. a kol. (eds.). Reproductive Physiology of Fish (Proc. Of the Fourth Int. Symp., Norwich, U.K.; Sheffield, Fish Symp 91, s. 162 Kolářová, J., Svobodová, Z., Vajcová, V., Hamáčková, J., Kouřil, J. 1998. Vliv intenzity výživy jikrnaček sumce velkého {Silurus glanis, L.) na fyziologické ukazatele. Ve: Sborník referátů III. české ichtyologické konference. J. Mikešová (ed). VÚRH JU Vodňany, 20520 8. Kouřil, J., Hamáčková, J., Kepr, T. 1981. Umělý výtěr sumce. Ve: Sb. reprodukce, genetika a hybridizace ryb. Kouřil, J. (ed.). Slov. Zool. Spol. Ichtyol. sekce, Vodňany, s. 128-134. Kouřil, J., Hamáčková, J., Kozák, P. 1996. Vliv různé úrovně výživy generačních sumců obojího pohlaví v předvýtěrovém období na produkční a reprodukční ukazatele. Ve: Sborník referátů II.české ichtyologické konference. P. Kozák, J. Hamáčková (eds). VÚRH JU Vodňany, 195-200. Springate, J.R.C., Bromage, N.R., Cumaranatunga, P.R.T. 1985. The effect of different ration on fecundity and eggs quality in the rainbow trout (Salmo gairdneri) Ve: Cowey, C.B., Mackie, A.M., Bell, J.G. (eds.): Nutrition and feeding in fish; London, Acad. Press, s. 371-393. Vachta, R., Kouřil, J., Hamáčková, J. 1992. 1992. Vliv rozdílných podmínek prostředí v odchovu jikrnaček lína obecného (Tinca tinca) v předvýtěrovém období na kondiční ukazatele a výsledky indukovaného umělého výtěru pomocí kapří hypofýzy a syntetického analogu GnRH. Ve: Sb. Reprodukce ryb 92'; Vodňany, VÚRH, s. 53-58 ABSTRACT Adult females of wels with body weights ranging in 3,1 - 16,5 kg were randomly stocked at a stocking rate of 6 fish per pond into 3 ponds of 0,08 ha each. The experiment was earned out during the pre-spawning period (April - June, 71 days altogether) with three different feeding levels (diet I, II, III). Diet 1 represented a rate of fodder fish weight to weight of the wels at stocking 2,3:1, while diet 11 and III were 0,7:1 and 0,2:1, respectively. The particular species of fodder fish (common carp, roach and rudd) were represented accordingly as to their weight and numbers offish in all 3 diets to fulfill the given rates. The differing feeding levels resulted in expressive differences in mean individual weight gain (I = 0,65±0,2; II = 0,12±0,17 kg.in1). Moreover, fish fed with diet 111 decreased their weight (-0,14 ± 0,10 kg.ind-1). The experiment was terminated after artificial propagation of wels females by means of a single-dose pituitary treatment (5 mg.kg-1). All the females ovulated and they were stripped out. No significant differences were registered in relative fecundity of females fed with the respective diets (I-15,6±3,38; II- 13,7±3,44 and III - 15,3±2,62 .103 eggs. kg-1). Adresa autorů: Ing. Jitka Hamáčková, Ing. Pavel Kozák, Ing. Jan Kouřil, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity, Zátiší 728/11, 389 25 Vodňany 204
VLIV INTENZITY VÝŽIVY JIKERNAČEK SUMCE VELKÉHO (Silurus glanis, L.) NA FYZIOLOGICKÉ UKAZATELE THE EFFECT OF FEEDING INTENSITY OF WELS (Silurus glanis L.) FEMALES ON PHYSIOLOGICAL PARAMETERS. J. KOLÁŘOVÁ, Z. SVOBODOVÁ, V. VAJCOVÁ, J. HAMÁČKOVÁ, J. KOUŘIL VÝZKUMNÝ ÚSTAV
RYBÁŘSKÝ A HYDROBIOLOGICKÝ JIHOČESKÉ
UNIVERZITY SE SÍDLEM VE VODŇANECH, 389 25 Vodňany SOUHRN Cílem práce bylo zhodnotit vliv různé intenzity výživy generačních jikrnaček sumce ■velkého (Silurus glanis, L.) v poloprovozních podmínkách v předvýtěrovém období (1997) na jejich fyziologický stav. Ve vzorcích krve 18 kusů jikernaček rozdělených do 3 skupin podle různé intenzity výživy byly stanoveny základní hematologické parametry (Er. PCV. Hb. MCV, MCH, MCHC, Leuco, TP). Signifikantní rozdíly mezi skupinami ryb s různou intenzitou výživy byly zjištěny v koncentraci celkových bílkovin v krevní plazmě (TP). Nejvyšší koncentrace TP byla zjištěna u jikrnaček s nejvyšší intenzitou výživy, nejnižší koncentrace TP u jikernaček s nejnižší intenzitou výživy intenzitou výživy. Mezd hodnotami ostatních sledovaných hematologických ukazatelů jednotlivých porovnávaných skupin jikernaček nebyly nalezeny signifikantní rozdíly. ÚVOD V průběhu odchovu sumce velkého (S. glanis, L.) jsou ryby vystavovány různým zátěžím, které oslabují jejich obranyschopnost a mohou vést ke zhoršení zdravotního stavu. Cílem prevence je eliminace nefyziologických zátěží a minimalizace fyziologických zátěží Jednou z významných fyziologických stresových zátěží rybího organismu je reprodukce (Jeney a Jeney, 1992; Svobodová a kol., 1997). Při umělém výtěru dochází k umocnění fyziologického stresu ještě stresem manipulačním. Kondiční stav ryby před umělým výtěrem je velice důležitým faktorem k zvládnutí této kombinace stresů. V předkládané práci uvádíme výsledky hodnocení vlivu intenzity krmení jikrnaček sumce velkého (S. glanis L.) v předvýtěrovém období na jejich kondiční stav vyjádřený hematologickými parametry. Sledování probíhalo v poloprovozních podmínkách na pokusnictví VÚRH JU ve Vodňanech. Protože se jedná o druh ryby, jehož generační materiál je velmi cenný a je chován jen v omezeném počtu jedinců, bylo ke sledování použito celkem 18 jikrnaček. 205
MATERIÁL A METODIKA Ke sledování fyziologických parametrů bylo využito jikrnaček sumce velkého (S. glanis L.) , které byly v předvýtěrovém období drženy v poloprovozních podmínkách při různých intenzitách krmení (Hamáčková a kol., 1998). Jednorázový odběr krve (19.6.1997) pro hematologické vyšetření byl proveden u 18 kusů generačních jikrnaček sumce velkého, odlovených z rybníčku č. 51 (n=6, nejvyšší intenzita výživy), č. 53 (n=6, střední intenzita výživy) a z rybníčku č. 55 (n=6, nejnižší intenzita výživy). Krev byla jikrnačkám odebírána z a. a v. caudalis v množství cca 1 ml při každém jednotlivém odběru.. Jako protisrážecí prostředek byl použit heparin v množství 50 m.j. sodné soli heparinu na stabilizaci 1 ml krve. V odebraných vzorcích krve byl stanoven počet erytrocytů (Er), hematokritová hodnota (PCV), množství hemoglobinu (Hb), střední objem erytrocytu (MCV), hemoglobin erytrocytů (MCH), střední barevná koncentrace (MCHC), počet leukocytů (Leuco) a hladina celkových bílkovin v krevní plazmě (TP). Metodicky bylo postupováno podle Jednotných metod hematologického vyšetřování ryb (Svobodová a kol., 1986). Hladina celkových bílkovin v krevní plazmě byla stanovována refraktometricky. K vyhodnocení výsledků byla použita Tuckeyova T - metoda programu STAT Plus VÚVeL Software Brno. VÝSLEDKY Výsledky hematologického vyšetření jikrnaček sumce velkého při třech různých intenzitách výživy jsou uvedeny v tab. č. 1, 2 a 3. Signifikantní rozdíly mezi skupinami ryb s různou intenzitou výživy byly zjištěny v koncentraci celkových bílkovin (TP) v krevní plazmě. Nejvyšší koncentrace celkových bílkovin byla zjištěna u skupiny jikrnaček s nejvyšší intenzitou výživy, nejnižší koncentrace u jikrnaček s nejnižší intenzitou výživy. Rozdíl v koncentraci TP byl signifikantní (p<0,01) u ryb s nejvyšší a nejnižší intenzitou výživy a u ryb s nejvyšší a střední intenzitou výživy (p<0,05). U skupiny ryb s nejnižší intenzitou výživy byla dále zjištěna statisticky významně nižší hodnota středního objemu erytrocytu (MCV) v porovnání s ostatními sledovanými skupinami ryb Mezi hodnotami ostatních sledovaných ukazatelů červeného a bílého krevního obrazu jednotlivých porovnávaných skupin jikrnaček nebyly nalezeny signifikantní rozdíly. DISKUSE Při posuzování fyziologického a kondičního stavu ryb použitých v krmných pokusech se za jeden z nejvýznamnějších ukazatelů považuje koncentrace celkových bílkovin v krevní plazmě (Svobodová a Párová, 1977). Také v našem sledování jikrnaček sumce velkého s různou intenzitou výživy se odlišnost v celkovém fyziologickém a kondičním stavu porovnávaných skupin ryb projevila signifikantními rozdíly v koncentraci celkových bílkovin v krevní plazmě. 206
LITERATURA Hamáčková, J. a kol, 1998: Vliv intenzity výživy jikrnaček sumce velkého (Silurus glanis) na produkční a reprodukční ukazatele. Sborník lil. Ichtyologické konference, Vodňany v tisku. Jeney, Z., Jeney, G., 1992: Primární a sekundární stresové odezvy u kapra (Cyprinus carpio, L.) způsobené umělým výtěrem. Sborník: Reprodukce 17b, Vodňany, s. 27-30 Svobodová, Z., Kolářová, J., Kouřil, J., Hamáčková, J., 1997: Hematological investigations in European catfish (Silurus glanis) females in pre- and postspawning period. Pol. Arch. hydrobiol., 44, s. 67-81. Svobodová, Z., Párová, J., 1977: Využití některých fyziologických ukazatelů ryb ke zhodnocení krmných pokusů. Buletin VURH Vodňany, 13, č. 4, s. 12 - 19. Svobodová, Z., Pravda, D., Paláčková, J.,1986:Jednotné metody hematologického vyšetřování ryb. Edice Metodik, VÚRH Vodňany, č. 22, 36 s.
SUMMARY The goal of this paper was to evaluate the effect of differing intensities of feeding the female spawners of wels (Silurus glanis L.) during the spawning period (1997) under pilotscale conditions on their physiology. Basic hematological parameters (Er, PCV, Hb, MCV, MCH, MCHC, Leuco, TP) were determined from blood samples of 18 females, divided into 3 groups according to differing intensity of feeding. Significant differences in total protein concentration in blood plasma (TP) were found between groups of fish differing in feeding intensity. The highest TP concentration was found in females of the group with the highest feeding intensity and the lowest TP concentration was found in females of the group with the lowest feeding intensity. In other hematological parameters under study, no significant differences were found between the groups of females.
208
POTRAVNÍ VÝBĚROVOST SUMCE VELKÉHO (SILURUS GLANIS) PREY ELECTIVITY OF EUROPEAN CAT F1SH (SILURUS GLANIS)
P. KOZÁK, J. HAMÁČKOVÁ, J. KOUŘIL
SOUHRN Byla sledována výběrovost potravy v roce 1995 u mlíčáků a jikrnaček generačního sumce velkého (Silurus glanis L.) v předvýtěrovém období a v roce 1997 u remontního (3+) a generačního sumce za tři období během celé vegetační sezóny. Byla potvrzena preference plotice (v jarním období 1997 došlo k totálnímu vyžrání plotic jak u generačních, tak i remontních sumců), okouna, lína a odpovídající velikosti kapra obecného v potravě sumce velkého. Nižší preference byla zjištěna u karase stříbřitého, cejna velkého a v některých případech i u perlina ostrobřichého. Predační tlak sumce výrazně ovlivnil složení rybí obsádky ve prospěch kapra obecného. Nebyly prokázány výraznější rozdíly ve výběrovosti potravy mezi jikernačkami a mlíčáky generačního sumce ani mezi remontním a generačním sumcem. ÚVOD Sumec velký (Silurus glanis L.) představuje hospodářsky velmi významný rybí druh jak pro produkční, tak pro sportovní rybářství, kterému je v současné době věnována ve střední a západní Evropě zvýšená pozornost. V extenzivních chovech se zatím stále ve velké míře uplatňuje krmení sumce přirozenou potravou. Kouřil a kol. (1992) uvádějí, že generačním sumcem nejvíce preferovanou rybou v potravě je v první řadě lín (Tinca tinca L ), dále pak kapr (Cyprinus carpio L), plotice (Rutilus rutilus L.). perlín (Scardinius erythrophtalmus L.) a okoun říční (Perca fluviatilis L.). Hmotnostně jim vyhovují ryby od 0,05 do 0,50 kg. Velmi neochotně přijímají cejna a cejnka zejména o hmotnosti nad 0,2 kg. Omarov a Popova (1984) uvádějí, že v potravě sumce velkého velikosti 31 -50 cm v jarním období převládá plotice (54,1 %), dále perlín ( 25,2 %) a karas (Carassius auratus gibelio Bloch)(15,0 %). U sumce velikosti 51 - 70 cm je
209
v potravě nejvíce zastoupen karas (35,9 %), dále pak perlín 19,8 %, plotice 19,6 %, a lín (17,6 %). Sumcem velikosti 70 - 100 cm je nejvíce preferována divoká forma kapra (sazan) (32,4 %), dále plotice (17,5 %) a lín (13,8 %). V letním období tvoří okolo 50 % potravy lín, 20 - 30 % perlín a 15 - 20 % okoun. Na podzim převládá v potravě u menších sumců lín (48 %), perlín (28 % ) a okoun (15-20 %), u větších sumců převládá perlín a dále okoun a u největších jedinců karas. Při výběru z plotice, cejna a kapra (sazana) byla plotice zastoupena v potravě 48 - 78 %. Po celá léta sledování byly v potravě sumce nejvíce zastoupeny perlín, lín, plotice, okoun a karas a jako doplňkové ryby byly konzumovány mladší kategorie cejna velkého (Abramis brama L.), divoká forma kapra, podoustve říční (Vimba vimba L.), štiky (Esox lucius L.), oukleje (Alburnus alburnus L.), koljušky (Gasterosteus aculeatus L.) a byla zjištěna i konzumace raka bahenního (Astacus leptodactylus Esch.). Orlova a Popova (1987) uvádějí u dvouletého sumce (15- 21 cm) největší zastoupení v potravě mladšími kategoriemi cejna, perlina, ouklejí a koljuškou. Začátkem třetího roku života se rozšiřuje potravní spektrum z kterého tvoří 62 % plotice a doplňují hrouzek, koljuška atd. U 4 - 7-letých sumců se začínají v potravě objevovat hospodářské druhy ryb: sazan a sleďovité druhy ryb do velikosti 30 cm. Velký význam v jeho potravě zaujímají perlín, okoun, lín a cejnek malý (Blicca bjoerkna L.). U osmiletých sumců se podíl plotice v přijaté potravě snižuje na 23%. Naproti tomu Vološkevič (1986), který studoval hospodářský význam dravých ryb v Dunaji zjistil, že významný podíl sumčí potravy tvoří ryby z čeledi hlaváčovitých (Gobius fluviatilis Pallas, G. cephalarges Pallas), karas stříbřitý (Carassius auratus gibelio Bloch), jeseter hvězdnatý (Acipenser stellatus Pallas ) a poměrně značnou část potravy (19,8 %) tvoří rak bahenní. Téměř vůbec nepřijímají plotici, perlina, lína, okouna a karase, ačkoli se v potravním spektru ostatních dravců (okoun, štika) tyto ryby vyskytují. Závislost příjmu potravy na koncentraci potravních ryb zkoumali Orlova a Popova (1986). Zjistili, že nejvyšší příjem potravy byl vletech s nízkou hladinou vody a tedy vyšší koncentrací a výskytem plotice v jarním období a perlina po celý rok. Orlova a Popova (1987) zjistily u sumce stáří 3+ koeficient konverze krmiva 4,8
210
při průměrném ročním přírůstku 470 g, u sumce stáří 4+ koef. konverze krmná 6,3 při průměrném ročním přírůstku 580 g a u sumce ve stáří 5+ koef. konverze krmiva 10 při průměrném ročním přírůstku 550 g. Co se týká příjmu potravy v průběhu roku, uvádějí Omarov a Popova (1984). že v jarním období (2.5 měsíce) přijme sumec 23 - 30 % celkové potravy. \ letním období (3 měsíce) přijme přes 50 % celkové potravy a na podzim (2 měsíce) 5-13 % z celkového příjmu potravy. V zimních měsících sumec prakticky potravu nepřijímá nebo v omezeném množství.
MATERIÁL A METODIKA Pokus s potravní výběrovostí sumce velkého (Silurus glanis) probíhal v letech 1995 a 1997. V roce 1995 byla sledována potravní výběrovost jikernaček a mlíčáků při dvou různých koncentracích potravních ryb a v roce 1997 potravní výběrovost remontních a generačních sumců. Sledování v jarním období roku 1995 v délce 60 dnů (duben až červen) probíhalo ve čtyřech rybnících o výměře 0,08 ha nasazených generačními sumci vždy po 8 kusech odděleně podle pohlaví. Ve dvou rybnících byly nasazeni pouze jikernačky a v dalších dvou pouze mlíčáci. Před zahájením experimentu byly ryby individuálně označeny intramuskulárně implantovaným elektronickým čipem. Rozlišení pohlaví bylo provedeno podle vnějších morfologických znaků - tvar urogenitální papily a velikost otvoru (Kouřil a kol. 1992). Pokus byl zahájen 25.4. 1995. Počáteční průměrná hmotnost 16 ks jikernaček byla 6,2 kg a 16 mlíčáků 5,1 kg. Do každého rybníka bylo přisazeno přesně známým počtem a velikostí potravních ryb. V potravní nabídce byly zastoupeny tyto druhy ryb: kapr obecný normálního a zlatého zbarvení, karas stříbřitý a jeho zlatá forma, lín obecný, plotice obecná, perlín ostrobřichý, okoun říční a cejn velký. Při sledování výběrovosti potravy byly námi zvoleny dva poměry biomasy potravních ryb ke generačním sumcům přibližně 1:1 a 1:3. Výlov rybníků s mlíčáky byl proveden 24.6. 1995 a s jikernačkami 27.6. 1995. Vždy po výlovu byly roztříděny krmné ryby, spočítány a zváženy za účelem vyhodnocení celkové spotřeby a potravní výběrovosti sumců.
211
V roce 1997 byla sledována výběrovost potravy u generačních a remontních sumců v průběhu roku. Sledování probíhalo ve dvou pokusných rybnících při nasazení dvou věkových kategorií sumce velkého a to generačních a remontních ryb obojího pohlaví. Do jednoho rybníka bylo vysazeno 10 kusů generačních ryb při průměrné kusové hmotnosti 6,00 kg. Do druhého rybníka bylo nasazeno 37 kusů remontních sumců ve věku 3 roky o průměrné kusové hmotnosti 1,86 kg. Vegetační období bylo rozděleno u obou skupin na tři dílčí období: 1. 79 dnů duben až červen, 2. 73 dnů červen až září, 3. 37 dnů září až říjen. K sumcům byly opět přisazovány potravní ryby několika druhů v evidovaném počtu a hmotnosti. Na konci každého období byly ryby sloveny, sumci i zbylé potravní ryby byly roztříděny, spočítány a zváženy za účelem vyhodnocení výběrovosti. VÝSLEDKY V experimentu s potravní výběrovosti jikernaček a mlíčáků sumce velkého prováděném v roce 1995 nebyl zjištěn rozdíl v preferencích potravních ryb u rozdílných pohlaví. U obou pohlaví byl nejvíce preferován zlatá forma karase stříbřitého (zkonzumováno více než 80 % z nasazených ryb) a zlatá forma kapra (konzumováno všech nasazených 30 ks) . Dále následoval okoun, plotice a lín. Počet nasazených a zkonzumovaných jednotlivých druhů potravních ryb a procentické vyjádření zkonzumovaných ryb uvnitř každého druhu 8 generačními jikernačkami (poměr biomasy 1:3) je znázorněn na obr. 1.
V roce 1997 bylo u 10 kusů generačních sumců dosaženo průměrného kusového přírůstku za vegetační období 1,33 kg. Průměrná kusová hmotnost se zvýšila z 6,00 kg na 7,33 kg. U generačních sumců bylo dosaženo přírůstku biomasy za první období (79 dnů) 5,9 kg přičemž bylo zkrmeno 961 kusů potravní ryby, za druhé období (73 dny) 2,25 kg a bylo zkonzumováno 177 ks potravní ryby a za třetí období (37 dnů) 5,15 kg přičemž bylo zkonzumováno pouze 74 ks potravní ryby. U 37 kusů remontních sumců ve věku 3 roky bylo dosaženo průměrného přírůstku za vegetační období 0,48 kg (z 1,86 kg na 2,34 kg).U remontních sumců
212
byl dosažen přírůstek biomasy za první období 15,75 kg a zkonzumováno 1282 ks potravních ryb, za druhé období 1,55 kg a zkonzumováno 111 ks potravních ryb a za třetí období bylo dosaženo přírůstku biomasy pouze 0,30 kg přičemž bylo zkonzumováno 127 kusů potravních ryb Nízký přírůstek biomasy v druhém a třetím období u remontních sumců lze vysvětlit vyžráním odpovídající velikosti potravních ryb a zvýšení kusové hmotnosti početně nejvíce zastoupeného druhu ryby v tomto období a to kapra obecného. Procentické zastoupení počtu potravních ryb pro remontní sumce při nasazení je obr 2 a na konci prvního období na obr.3.
U obou věkových kategorií sumce v průběhu celého vegetačního období patřily mezi nejvíce v potravě preferované ryby plotice obecná, lín obecný, okoun říční a perlín ostrobřichý. V jarním období u obou sledovaných skupin sumců došlo dokonce k totálnímu vyžrání vysazených plotic. Výrazně nižší preference byla zaznamenána u nevybarvených ryb zlaté formy karase stříbřitého a kapra obecného. Nejnižší potravní preference byla zjištěna u cejna velkého. Podíl kapra v přijaté potravě se ještě výrazně snížil v posledním sledovaném období. Nebyly zjištěny výraznější rozdíly v preferenci příjmu kapra lysé a šupinaté formy. Příčinou nižší preference kapra v posledním období bylo pravděpodobně výraznější zvýšení jeho kusové hmotnosti. Rovněž u cejna je patrné sníženi jeho zastoupeni v přijaté potravě generačních sumců v letním a zejména podzimním období.
DISKUSE Ve schodě s literárními údaji byla potvrzena preference plotice, okouna, lína a odpovídající velikosti kapra obecného (pomineme- li zlaté formy karase a kapra) v potravě sumce velkého. Nižší preference byla zjištěna u karase stříbřitého, cejna velkého, a v některých případech i u perlina ostrobřichého. Potvrdilo se, že predační tlak sumce dokáže výrazně ovlivnit složení rybí obsádky. S tím souvisí i zjištěný rozdíl v poměru přijaté potravy během jednotlivých ročních období. V našem případě největší podíl zkonzumované potravy připadl na jarní období, kdy měl sumec výběr ze širokého spektra a dostatečného množství potravních ryb. Byla zjištěna výrazná shoda v potravní preferenci generačních i remontních sumců. PODĚKOVÁNÍ Předložená publikace vznikla jako součást řešení projektu č. 5139: Biologické a technologické aspekty chovu sumce velkého (Silurus glanis) v podmínkách ČR finančně podporovaného Národní agenturou pro zemědělský výzkum. LITERATURA Kouřil, J., Linhart, O., Hamáčková, J., 1992: Umělý výtěr sumce. Edice metodik č. 39, Vodňany, VÚRH, 10 s. 215
Kouřil, J., Berka, R.., 1981: Chov sumce a okounka pstruhového. Stud. Inform. VTIZ. Živočiš. Výr., č. 2 Orlova, E. L., Popova, O. A., 1986: Osobenosti pitanija chišnych ryb v zavisimosti ot koncentracii kormovych organizmov. Voprosy ichtiologii 5, 757 - 764. Orlova, E. L., Popova, O. A., 1987: Vozrastnyje izmeněnija v pitanii sóma Silurus glanis L. i šuki Esox lucius L. v avandeltě Volgy. Voprosy ichtiologii 1, 140 - 148. Omarov, O. P., Popova, O. A., 1984: Osobennosti otkorma ščuki Esox lucius L. (Esocidae) i soma Silurus glanis L. (Siluridae) v arakumskich vodojemach Dagestana. Výprosy ichtiologii 6, 979 - 990. Vološkevič, A. N., 1986: Rybochozajstvennoje značenie chiščnych ryb nižnego tečenija r. Dunaj. Voprosy ichtiologii 5, 750 - 756.
ENGLISH SUMMARY Prey availability was examined in males and females of mature European catfish (Slurus glanis L.) in the prespawning period in 1995 and in 3+ and mature catfish for three individual periods during the whole grouing season in 1997. The preference of roach (Ritttlus rutilus), perch (Perca fluviatilis), tench (Tinca tinca) and common caip (Cyprinus carpio) in the size coresponding to the size of catfish were confirmed. Roach were totally consumed by 3+ and mature catfish in the spring season 1997. The lower preference was found for gibel caip (Carassius auratus gibelio), bream (Abramis brama), and for rudd (Scardinnis erythrophthalrmis) in same case. The predation pressure of European catfish influenced the fish composition in pond to the profit of common caip. The difference in the prey availability between adult males and females and between 3+ and adult catfish was not found.
ADRESA AUTORŮ: Ing. P. Kozák, Ing. J. Hamáčková, Ing. J. Kouřil, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodňanech
216
ZMĚNY POTRAVNÍ SELEKTIVITY PLŮDKU OKOUNA A PLOTICE V ZÁVISLOSTI NA NASYCENOSTI A MĚNÍCÍ SE POTRAVNÍ NABÍDCE J. PETERKA, J. MATĚNA
Úvod Larvální a později juvenilní stadia okouna říčního (Perca fluviatilis L.) a plotice obecné (Rutilus rutilus (L.)) jsou výrazně planktonofágní Výskyt obou druhů bývá. zejména v údolních nádržích, masový (Lusk a kol. 1983), lze tedy předpokládat jejích výrazný vliv na tento ekosystém. Podrobně se vzájemnými potravními vztahy okouna a plotice zabývali Persson & Greenberg (1990). Zjistili, že v mělkých jezerech je plůdek okouna kompetičně -vytlačován z pelagiálu do litorálu v důsledku úspěšnější planktonofagie a větší potravní plasticity plůdku plotice. Cílem práce bylo srovnat potravní selektivitu plůdku okouna a plotice v laboratorních podmínkách, zejména porovnat selektivitu obou druhů pro dva významné zooplanktonní taxony - perloočky rodu Daphnia, a buchanky (Cyclopidae), a zjištěná data porovnat s terénními výsledky.
Materiál a metodika Plůdek okouna a plotice byl naloven plůdkovou zátahovou sítí na údolní nádrži Rímov. Před započetím pokusů byly ryby přibližně pět týdnů aklimatizovány v laboratorních podmínkách. Bylo provedeno celkem deset pokusů, sedm s hladovými a tři s nakrmenými rybami. Pokusy probíhaly v akváriu o objemu 80 litrů. Při pokusech s hladovými rybami byly ryby přibližně den před pokusem ponechány bez potravy, jednak aby vyprázdnily trávicí trakt a jednak aby byly dostatečně motivovány k příjmu potravy. Z naloveneného zooplanktonu, procezeného tak, aby jeho velikostní složení odpovídalo nárokům a možnostem ryb, byla připravena vhodná směs, která byla zakrmena v takovém množství, aby výsledná hustota činila přibližně 200 jedinců na litr, což víceméně odpovídá podmínkám v přírodě. Aby se zamezilo nehomogenitě v rozmístění zooplanktonu, bylo akvárium jemně vzduchováno a rovnoměrně osvětleno 60 W žárovkou Koncentrace zooplanktonu se během žádného z pokusů výrazně neměnila Ryby byly nechány žrát 10 minut. Poté byly odloveny, usmrceny předávkováním narkotika MS 222 a fixovány formalínem.
217
Při pokusech s nakrmenými rybami byly ryby 2-3 hodiny před vlastním pokusem zakrmeny nauplii žábronožky solné (Artemia šalina). Ryby byly ponechány žrát 60 minut. Ostatní podmínky a postupy byly stejné jako v pokusech s hladovými rybami. K vyhodnocení potravní selektivity bylo užito dvou všeobecně nejpoužívanějších indexů selektivity -index podle Ivleva (1961) a index podle Chessonové (1978, 1983). Pro srovnání potravní selektivity plotice a okouna v přírodních a laboratorních podmínkách, byla, výše uvedeným způsobem, vyhodnocena data (pět odlovů - květen až červenec 1993) z údolní nádrže Římov (Matěna 1994).
Výsledky potravních kategoriích bylo rozlišováno mezi nauplii buchanek a kopepoditovými stadii spolu s dospělci (v textu buchanky resp. Cyclopidae). V pokusech byly sledovány změny v potravní selektivitě obou druhů ryb při různém poměrném zastoupení buchanek a perlooček rodu Daphnia a dále změny v selektivitě v závislosti na hladovosti ryb. pokusech s hladovými rybami (Tab. 1) okoun při vyrovnaném či slabě převažujícím zastoupení buchanek vůči perloočkám rodu Daphnia (Cyclopidae/Daphnia = 0,89 a 6,21) spíše pozitivně selektoval buchanky, kdežto perloočky rodu Daphnia žral proporcionálně nabídce, naopak při silně převažujícím zastoupení buchanek vůči perloočkám rodu Daphnia (Cyclopidae/ Daphnia = 14,2 a 14,95) žral buchanky proporcionálně nabídce a perloočky rodu Daphnia výrazně pozitivně selektoval. Okoun vždy negativně selektoval perloočky rodu Bosmina, které plotice žrala spíše proporcionálně nabídce. Plotice při vyrovnaném či slabě převažujícím zastoupení buchanek vůči perloočkám rodu Daphnia žrala jak buchanky tak perloočky proporcionálně nabídce, naopak při silně převažujícím zastoupení buchanek vůči perloočkám rodu Daphnia výrazně negativně selektovala buchanky a pozitivně selektovala perloočky rodu Daphnia. V jednom pokusu oba druhy výrazně pozitivně selektovaly i perloočky rodu Ceriodaphnia. V pokusech s nakrmenými rybami (Tab. 2) okoun i plotice velmi výrazně pozitivně selektovali pouze larvy rodu Chaoborus To si lze vysvětlit zvyšující se potravní selektivností při snižující se hladovosti ryb. Ryby se pak orientují na, v závislosti na jejich možnostech, největší dostupnou kořist, čímž optimalizují své potravní chování s cílem dosažení největšího energetického zisku - Optimal foraging theory (Gerking 1994). Výsledky z nádrže Římov (Tab. 3) ukazují, že oba druhy ve všech případech výrazně pozitivně selektovaly perloočky Leptodora kindtii. Ty patří mezi největší druhy perlooček
218
(samičky až 14 mm) a byly největší potravní kategorií v nabídce, to opět podporuje představu o selektivitě největší kořisti Perloočky Daphnia galeata byly žrány proporcionálně nabídce či pozitivně selektovány. Při výraznějším zastoupeni žral okoun proporcionálně nabídce i buchanky a vznášivky, naopak plotice zejména vznášivky většinou vůbec nežrala a buchanky spíše negativně selektovala. Výsledky pro ostatní potravní kategorie jsou velmi proměnlivé a tedy těžko zobecnitelné. Ve třech pokusech s hladovými rybami, ve dvou s nakrmenými rybami a ve čtyřech výsledcích dat z Římova (celkem 75% všech případů) byl mezi ploticí a okounem zjištěn výrazný potravní překryv (index podle Morisity (1959)). Lze tedy předpokládat výraznou potravní kompetici mezi oběma druhy (Persson & Greenberg 1990, Bergman 1990)
Diskuse Srovnáním výsledků laboratorních pokusů s daty z Rímovské údolní nádrže nebyly zjištěny výraznější rozdíly v potravní selektivitě. V laboratorních pokusech docházelo u obou druhů ke změně v potravní selektivitě v závislosti na poměrném zastoupení buchanek a perlooček rodu Daphnia, což ale nebylo možné srovnat s terénními výsledky, neboť tam k výraznější změně v zastoupení těchto taxonů nedocházelo. Okoun a plotice kompetovali zejména o perloočky rodu Daphnia. Okoun byl schopen úspěšněji lovit buchanky a vznášivky, kdežto výrazně negativně selektoval perloočky rodu Bosmina. Naopak plotice negativně selektovala buchanky a zejména vznášivky, které většinou vůbec nežrala. Negativní selektivitu plotice vůči klanonožcům (Copepoda) zjistili i Winfield (1983) a Hammer (1985). V případě, že ryby nebyly hladové, výrazně pozitivně selektovaly největší potravní kategorii, kterou v daných případech tvořily larvy rodu Chaobonis v laboratorních pokusech a perloočky Leptodora kindtii v údolní nádrži Rímov. Průměrné množství zkonzumovaných jedinců zooplanktonu na rybu za stejný čas bylo v pokusech s hladovými rybami u okouna 2-5 krát větší a v pokusech s nakrmenými rybami dokonce 10-31 krát větší než u plotice. To neodpovídá údajům Perssona (1987), který udává, že plotice útočí jak na perloočky rodu Daphnia tak na buchanky rodu Cyclops častěji než okoun a konzumace jednotlivé kořisti je u plotice taktéž rychlejší než u okouna Jak si vysvětlit výraznou pozitivní selektivitu perlooček rodu Daphnia při jejich malém zastoupení v poměru k buchankám? Buchanky a perloočky rodu Daphnia se liší ve způsobu pohybu, buchanky se pohybují rychlými, delšími skoky, kdežto perloočky rodu Daphnia se pohybují spíše pomalým, plynulým poskakováním. V případě, že jsou oba tyto
219
odlišné způsoby pohybu zastoupeny vyrovnaně, nejsou ryby ničím výrazně upoutány a pak v zásadě buchanky i perlo očky žerou proporcionálně jejich zastoupení v nabídce. Kdežto při výrazné převaze určitého způsobu pohybu, může být ten méně častý nápadnější a pak zaujmout pozornost ryby. Tato hypotéza by ovšem potřebovala hlubší prozkoumání. Nebyly provedeny pokusy, kde by Daphnia početně výrazně převládala nad buchankami. V tomto směru došel k zajímavým výsledkům Fumass (1979) při pokusech s okouny říčními (17,5-37,5 mm SL), kterým nabízel v různém poměru vznášivky Eudiaptonnis gracilis a perloočky Daphnia galeata. Zjistil, že ryby zpočátku útočily na obě potravní kategorie, ale pak po několika málo minutách (5 min) výrazně upřednostňovaly vznášivky, přičemž se jejich chování neměnilo se vzrůstajícím poměrným zastoupením perlooček (Daphnia/ Eudiaptomus - 20). I Rajasilta a Vuorínen (1983) zjistili, že rybí plůdek (mimo jiné i okoun říční) pozitivně selektoval perloočky rodu Daphnia pouze při nízké celkové hustotě zooplanktonu, kdežto v opačném případě pozitivně selektoval klanonožce (Copepoda). Indexy selektivity podle Ivleva a Chessonové dávaly často velmi odlišné výsledky. Index podle Ivleva srovnává potravu a nabídku vždy pouze pro jednu (i-tou) potravní kategorii. Výsledek je pak ovlivněn pouze relativní početností dané (i-té) potravní kategorie v potravě a v nabídce (v prostředí), bez ohledu na potravní selektivitu vůči dalším potravním kategoriím. Index Chessonové je odvozen z jednoduchého matematického modelu vycházejícího z teorie pravděpodobnosti. Vyjadřuje pravděpodobnost, že následující kořist bude i-té kategorie. Zastoupení i-té potravní kategorie v potravě predátora a v nabídce je porovnáváno se zastoupením všech potravních kategorií v potravě predátora i v nabídce. Hodnota indexuje pak ovlivněna početností dané potravní kategorie v potravě a v nabídce a současně ovlivňuje resp. je ovlivňována relativním zastoupením všech ostatních potravních kategorií v nabídce a potravě. Právě proto, že oba indexy vycházejí z odlišných matematických modelů, bývají výsledky často velmi rozdílné. Index podle Chessonové lze považovat za přesnější odhad selektivity, právě proto, že srovnává zastoupení dané potravní kategorie v potravě a v nabídce vůči všem potravním kategoriím. Na druhé straně v případě kdy pro určitou potravní kategorii existuje mezi potravou a nabídkou „řádový" rozdíl, bude index podle Chessonové pro ostatní potravní kategorie, které neměly mezi potravou a nabídkou tak výrazný rozdíl, posunut do oblasti neselektivity či dokonce negativní selektivity, ačkoli index podle Ivleva může značit i výraznou pozitivní selektivitu (Tab. 2 - plotice, poměr Cyclopidae/ Daphnia 5,2).
220
Literatura Bergman, E., 1990. Effect of roach Rutilus rutilus on two percids, Perca fluviatilis and Gymnocephaluis cernua: importance of species interactions for diet shifts. Oikos 57: 241-249. Fumass, T. J., 1979. Laboratory experiments on prey selection by perch fry (Perca fluviatilis). Freshwater Biol. 9: 33-43. Gerking, S. D., 1994. Trophic levels and Optimal foraging theory. In: S. D. Gerking (ed.): Feeding ecology offish. Academic Press, San Diego, USA: 3-13. Hammer, C, 1985. Feeding behaviour of roach (Rutilus rutilus) larvae and the fry of perch (Perca fluviatilis) in Lake Laukau. Arch. Hydrobiol. 103: 61-74. Chesson, J., 1978. Meassuring preference in selective predation. Ecology 59: 211-215. Chesson, J., 1983. The estimation and analysis of preference and its relationship to foraging models. Ecology 64: 1297-1304. Ivlev, V. J., 1961. Experimental ecology of the feeding of fishes. Yale Univ. press, New Haven, 302 pp. Johansson, L. & L. Persson, 1986. The fish community of temperate, euthrophic lakes. In: Riemann, B. & M. Sondergaard (eds.): Carbon dynamics of euthrophic, temperate lakes: the structure and functions of the pelagic environment. Elsevier Scientifics Publishers, Amsterdam: 237-266. Lusk, S., V. Baruš & J. Vostradovský, 1983. Ryby v našich vodách. Nakl. Academia, Praha, 212 pp. Matěna, J., 1994. Potravní biologie plůdku plotice a okouna vpelagiálu údolní nádrže Římov. Sborník referátů z Ichtyologické konference, VÚRH Vodňany: 81-84. Morisita, M., 1959. Measuring of interspecific association and similarity between communities. Memoirs of the Faculty of Science, Kyushu University Series E3: 64-80. Persson, L., 1987. Effects of habitat and season on competitive interactions between roach (Rutilus rutilus) and perch (Perca fluviatilis). Oecologia 73: 170-177. Persson, L. & L. A. Greenberg, 1990. Juvenile competitive bottlenecks: the perch (Perca fluviatilis) roach (Rutilus rutilus). Ecology 71: 44-56. Rajasilta, M. & I. Vuorinen, 1983. Afield study of prey selection in planktivorous fish larvae. Oecologia 49: 65-68. Winfield, I. J., 1983. An experimental approach to the understanding of prey selection by young Cyprinid fish. Proc. 3rd Brit. Freshw. Fish. Conf. 1983.
Adresy autorů: Bc. Peterka Jiří, Biologická fakulta Jihočeské univerzity, Branišovská 31, 370 05 České Budějovice, email:
[email protected] RNDr. Matěna Josef, CSc, Hydrobiologický ústav AV ČR, Na sádkách 7, 370 05 České Budějovice, email:
[email protected] 222
INTENZIVNÍ CHOV SUMCE VELKÉHO V ZAŘÍZENÍ S OTEPLENOU VODOU INTENSIVE CULTURE OF THE WELS IN WARM-WATER FACILITIES
JIRÁSEK J., MAREŠ J.
ABSTRAKT V práci jsou uvedeny výsledky získané v letech 1996 - 97 při intenzivním chovu dvouletého sumce velkého (Silurus glanis L.). V průtočných žlabech (objem 3 m3) s přítokem oteplené elektrárenské vody a obsádkách á 200 ks Su1 (počáteční hmotnost 209 g a 295 g) byl testován produkční účinek 8 krmiv. Použity byly komerčně vyrobené importované krmné směsi (ALMA, BioMar), tuzemská směs pro pstruha (PD1) a 3 experimentální krmi\a vlastní receptury. Pokus probíhal za suboptimálních podmínek teploty vody (20±l°C) a trval 181 dní (1996) a 145 dní (1997). Při vysazení velikostně tříděných ryb se dosáhlo přežití 96,9 °o U ryb nejlepší krmné varianty činil průměrný přírůstek 4,46 g.d-1, hodnota SGR kolem 1,0 %. krmný koeficient 1,54, kusová hmotnost kolem 1 kg a z 1 kg krmiva se získal přírůstek 0.72 kg. Z jedné nádrže se získala maximální produkce 203,8 kg (68 kg.m-1) a celkový přírůstek 40,5 kg.m-1.
ÚVOD Značná adaptační schopnost sumce velkého k rozdílným ekologickým a výrobním podmínkám umožňuje jeho chov v různých produkčních systémech Vedle rybničního a kombinovaného chovu lze celý produkční cyklus od plůdku po tržní rybu provádět ve speciálních zařízeních s regulovaným teplotním režimem vody výhradně na bázi komerčně vyráběných krmiv (Jirásek a kol. 1998) Cílem provedených experimentů bylo ověření možnosti výroby dvouletého sumce o kusové hmotnosti do 1,5 kg intenzivním chovem v nádržích s oteplenou vodou
MATERIÁL A METODIKA Pokusy se provedly v letech 1996 - 97 na objektu Tisová (České rybářství Mariánské Lázně), který disponuje zdrojem oteplené elektrárenské vody. Z důvodu rekonstrukce provozního zařízení elektrárny docházelo k výpadkům přítoku oteplené vody na průměr 22,02°C a 19,92 °C (Tab. 1). K experimentům sloužilo 8 betonových, částečně zastíněných žlabů s produkčním objemem 3 m a přítokem 2 l.s .
223
V roce 1996 jsme ověřovali účinnost 4 krmných směsí ve dvojím opakování. Použili jsme importované krmivo určené pro pstruha s obsahem proteinu a tuku 42/13, tuzemské krmivo pro pstruha PDI (43/8) a 2 krmné směsi vlastní výroby s odlišnou úrovní proteinu (40 a 44 %), ale stejným obsahem tuku (10 %). Ryby byly krmeny ručně podle aktivního příjmu krmiva a v roce 1997 byl tento způsob krmení srovnáván s aplikací denních dávek odpovídajících zpočátku 2 %, později 1 % aktuální hmotnosti obsádek. Kontrola růstu se prováděla ve 14 -denních intervalech zvážením celé obsádky a lx měsíčně změřením a zvážením 20 ryb z každé nádrže. V roce 1997 byly použity 3 importované krmné směsi s úrovní živin 42/22; 42,5/10; 45/12 a experimentální směs (46/15). Všechna krmiva byla vyrobena extruzí na průměr granulí 3 a 6 mm, experimentální směs 2,5 mm. Z technických důvodů nebylo možné u tohoto krmiva získat větší granule a proto byl pokus předčasně ukončen (18.9.). Délka pokusů činila v roce 1996 celkem 181 dní (7.5. - 5.11.) a ve druhém roce 145 dní (16.6. 12.11.). Průměrná kusová hmotnost vysazeného ročka činila 209 g (1996) a 295 g (1997). Žlaby byly nasazeny po 200 ks (1996) a 208 ks (1997), což odpovídá v přepočtu 67 ks, resp. 69 ks Su1,.m-3 (22 kg.m-3).
VÝSLEDKY A DISKUSE Produkční výsledky intenzivního chovu sumce získané ve sledovaných obdobích jsou uvedeny v tab. 2 a 3. V roce 1997 dosáhlo průměrné přežití ve všech pokusných variantách 96,9 % a ve srovnání s rokem 1996 bylo v důsledku vysazení velikostně vytříděného ročka o 20% vyšší. Po předáci nejmenších jedinců nebyly již ztráty zjištěny .V roce 1996 se projevila nejvyšší produkční účinnost při aplikaci importovaného krmiva pro pstruhy (42/13), ale příznivě lze hodnotit i výsledek dosažený s experimentální dietou B (44/10). Při aplikaci těchto krmiv se získala v průměru o 30% vyšší kusová hmotnost (1039 g), o 33 % vyšší denní přírůstek (4,08 g.d-1) a o 36 % lepší konverze krmiva na přírůstek (1,68). Z 1 kg těchto krmiv byl získán přírůstek kolem 0,65 kg a hmotnost ryb se zdvojnásobila za 54 dní chovu. V roce 1997 se získala nejvyšší kusová hmotnost (964 g) u sumců krmených importovanou směsí pro pstruha (42/22) a směsí určenou pro sumce (42,5/10). Vyšší obsah proteinu (45 %) se neprojevil stimulací růstu. U ryb nejlepší krmné varianty dosáhl průměrný přírůstek úrovně 4,46 g.d -1, hodnota SGR 0,80 %.d-1 a krmný koeficient 1,54. Intenzita krmení stanovená ve vztahu k hmotnosti ryb se ve srovnání s ruční aplikací projevila vyšším přírůstkem (o 11 %), ale horší konverzí krmiva (o 14 %). V nejlepší variantě se získal z 1 kg 224
krmiva přírůstek 0,72 kg při zdvojnásobení kusové hmotnosti za 61 dní. U ryb krmených importovanými krmivy se z 1 žlabu získala průměrná produkce 180.7 kg. resp 60,2 kg.m-3 a maximálně 203,8 kg, resp. 68,0 kg.m-3. Průměrný hmotnostní přírůstek odpovídal 40.5 kg.m3 Ve svalovině sumců byl zjištěn průměrný obsah NL 18.96 % a tuku 6,15 %. Při celkovém hodnocení získaných produkčních výsledků je třeba vzít především v úvahu, že intenzívni chov sumce neprobíhá za optimálních teplotních podmínek Lze předpokládat, ze při zajištěni kontinuálního přítoku oteplené vody, vysazovaní ročka o počáteční hmotnosti kolem 350 g nejpozději do poloviny května a při použití nutričně vyvážených krmiv (40/12) bude reálné získat tržní sumce o nižší kusové hmotnosti (1,2 - 1,5 kg) ve věku 17 měsíců (za 180 -200 dní výkrmu). Tuto možnost prokazují výsledky, které při intenzivním chovu sumce ve speciálních zařízeních s optimální teplotou vody (kolem 24 °C) a úrovni výživy získali Hilge (1989), Heymann (1990), Filipiak a kol. (1993). Při zajištění vhodných podmínek prostředí a výživy umožňuje použitý produkční systém výrobu tržního sumce v kusových hmotnostech požadovaných trhem. Předložené výsledky byly získány při řešení grantového projektu NA2V IE 5139 řešeného na Ústavu rybářství a hydrobiologie MZLU v Brně v letech 1995-1997. LITERATURA Filipiak,J., Trzebiatowski,R., Sadowski,J.,1993: Wplyw róžnej zawaitošci bialka ogólnego w paszach na wzrost i sklad chemiczny ciala suma europejskiego (Sihints glanis L.) chowanego w sadzach w wodzie pochladniczej. Zesz. Nauk. Akad. Roln. w Szczecinie, Ni. 156, Ryb. Mors. i Technol. Žywn., XX, 43 - 54. Heymann,A.,1990: Intensivzucht des Welses (Silurus glanis L.) in Warmwasser mit Trockenfutter Ztschr. J. Binnenfischerei, 37, 12. 382 - 384 Hilge,V.,1989: Rearing of the European Catfish (Silurus glanis L.) to marketable size in warm water at the laboratory scale. Aquaculture - A Biotechnology in Progress, Europ. Aquacult. Soc, Bredene, Belgium, 163 - 167 Jirásek, J., Hamáčková, J. Kouřil,J., Mareš, J., Peňáz,M., Prokeš,M., Baruš,V.,1998: Biologické a technologické aspekty chovu sumce velkého (Silurus glanis L.) v podmínkách ČR. Záv. zpráva projektu NAZV č. IE 5139, Brno, 58 s. 225
ABSTRACT Results are presented of intensive culture of two-year-old wels (Silurus glanis L.) in 1996 1997. The productive effect of 8 feeds was tested in through-flow troughs (volume 3m3) with inlet of warmed water from a power station, each trough stocked with 200 fish Su1. We used commercially produced imported feed mixtures (ALMA, BioMar), a domestic mixture for trout (PD1) and 3 experimental feeds of own formulas. The experiment was carried out under suboptimal conditions of water temperature (20 ± 1°C) and lasted 181 and 145 days (1996 and 1997, respectively). The survival of size-graded fish was 96.9%. The average increment offish of the best feeding variant was 4.46 g.d-l, the specific growth rate about 1.0%, food efficiency coefficient 1.54, weight of one fish about 1 kg and the increment from 1 kg of feed was 0.72 kg. The maximal production from one tank was 203.8 kg (68 kg.m-3) and the total increment was 40.5 kg.m-3.
Adresa autorů: Prof Ing. Jiří Jirásek, DrSc, Dr.Ing. Jan Mareš, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno.
228
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ INTENZITU METABOLISMU U JUVENILNÍHO SUMCE VELKÉHO FACTORS AFFECTING THE INTENSITY OF METABOLISM IN THE JUVENILE WELS
JIRÁSEK J., MAREŠ J.. PANSKÝ B.
SOUHRN U juvenilního sumce (Silurus glanis) hmotnosti 0,01 g až 150 g byl sledován vliv individuální hmotnosti, teploty vody (21, 24, 27°C). příjmu krmiva a světla na spotřebu O2 (úroveň metabolismu). Maximální intenzita metabolismu zjištěná v rané ontogenezi se s velikostí ryb snižovala. Ve srovnání s teplotou vody 21 °C se při 27 °C zvýšila intenzita metabolismu plůdku více jak dvojnásobně. Spotřeba O2 se zvýšila 1 hodinu po nakrmení ad lib. v prameni o 26,3 %. Hodnota SDA se pohybovala v závislosti na teplotě vody a velikosti ryb (množství přijatého krmiva) v rozpětí 20 - 42 %. U ryb hmotnosti do 30 g se spotřeba O2 snížila na původní úroveň po 3 hodinách od nakrmení. Vliv zastínění nádrží nebyl prokázán.
ÚVOD Zavádění sumce velkého do intenzivního chovu ve speciálních zařízeních vyžaduje znalost jeho ekologických požadavků a faktorů ovlivňujících intenzitu metabolismu. Vedle teploty vody je třeba zajistit juvenilním sumcům optimální kyslíkové podmínky, protože stavy hypoxie (nasycení vody kyslíkem pod 60 %) ovlivňují nepříznivě růst sumce a zhoršují konverzi krmiva na přírůstek (Forgue a Massabuan, 1989). V provedené studii jsme sledovali vliv různých abiotických faktorů na intenzitu metabolismu juvenilního sumce
MATERIÁL A METODIKA K pokusům byl použit plůdek a roček sumce z intenzivního odchovu v recirkulačním systému. Aktuální úroveň metabolismu se zjišťovala nepřímou metodou založenou na stanovení spotřeby kyslíku rybami (Jobling,1994). Stanovení se prováděla ve
229
skleněných lahvích se zábrusem a objemu 0,25 až 18 1. Doba expozice závisela na velikosti ryb a pohybovala se v rozpětí 5 až 20 minut. Stanovení se prováděla u ryb hmotnosti do 10 g ve trojím opakování (celkem 160 měření) a u vyšší hmotnosti s dvojím opakováním (84 stanovení). Podrobný popis postupuje uveden v práci Panského (1997). U hladových a nakrmených ryb byl sledován účinek teploty vody (21,24,27 °C), vliv aplikace krmiva (komerční krmná směs) a digesce v časových intervalech 0,5; 1 a 3 hodiny po nakrmení a vliv různého osvětlení nádrží. Použita byla nádrž s difuzním světlem (45 luxů u hladiny a 20 u dna) a nádrž zakrytá černou fólií (4, resp. 1 lux). Pokusy probíhaly za podmínek normoxie a při intenzitě metabolismu odpovídající rutinní úrovni (Steffens,1985). Získané údaje o spotřebě kyslíku byly vztaženy k hmotnosti ryb a vyjádřeny v mg O2.g-1.h-1.
VÝSLEDKY A DISKUSE Intenzitu metabolismu u juvenilních sumců hmotnosti 0,01 g až 150 g charakterizují údaje spotřeby kyslíku uvedené v tab. 1. Nejvyšší spotřeba kyslíku na jednotku hmotnosti byla zjištěna u plůdku v rané ontogenezi, ale s růstem se při stejné teplotě vody spotřeba kyslíku snižovala.
Hodnoty SDA, indikující zvýšení intenzity metabolismu \ důsledku ingesce krmiva a procesů digesce (Hepher, 1988). se při optimální teplotě vody (24 a 27 °C) prakticky nelišily a odpovídaly v průměru 20.4 %. Vyšší fyziologická zátěž při nižší teplotě vody (21 °C) se projevila vyšší hodnotou SDA (26,4%). Vliv aplikace granulovaného krmiva na intenzitu metabolismu byl sledován u čtyř hmotnostních skupin sumce během 3 hodin po ingesci krmiva (tab. 3) ad lib. a teplotě vody 27 °C. Hodnoty SDA zjištěné 1 hodinu po nakrmení se pohybovaly v rozpětí 20 % (ryby hmotnosti do 30 g) až 42 % (hmotnost ryb 70 g). Diference v hodnotách SDA lze vysvětlit rozdílným množstvím přijatého krmiva u menších a větších ryb. K nejvyšší spotřebě kyslíku u ryb hmotnosti do 30 g došlo kolem 1 hodiny po nakrmení s následným poklesem na původní úroveň (3 hodiny po ingesci). U ročka (70 g) se zvýšená metabolická aktivita udržovala i 3 hodiny po nakrmení. Rozdíl ve spotřebě kyslíku u ryb hmotnosti 15 g a 70 g byl průkazný a u ryb 0,25 g a 70 g vysoce průkazný
Při dvou úrovních (24 a 27 °C) byl u ročka (50 g) sumce zjišťován vliv světelných podmínek v nádrži na intenzitu metabolismu (tab. 4). Při nižší teplotě vody byla zjištěna vyšší hodnota SDA .U ryb v nádrži s difuzním světlem, zatím co v zastíněné nádrži dosáhl SDA průměrnou hodnotu 10 %. Při vyšší teplotě vody (27 °C) se vliv intenzity světla projevil na SDA minimálně. Je zřejmé, že intenzita metabolismu ročka sumce nebyla za daných podmínek pokusu ovlivněna zastíněním nádrží. Vyšší spotřeba kyslíku u hladových a nakrmených ryb byla zjištěna v nádržích s difuzním světlem. Za podmínek rutinního a aktivního metabolismu závisela spotřeba kyslíku více na teplotě vody než na intenzitě světla, což lze vysvětlit delší adaptací ročka na podmínky difuzního světla.
Změny spotřeby kyslíku, zjištěné u juvenilního sumce po ingesci krmiva, odpovídaly průběhu, který zjistili u okounka pstruhového Tandler a Beamish (1979). Hodnoty SDA u ročka sumce po aplikaci krmiva jsou blízké údajům zjištěným u sumečka skvrnitého (Lovell, 1989), ale jsou vyšší, než u ročka jesetera sibiřského (Jirásek a kol. 1997). Na základě provedených experimentů lze považovat za rozhodující faktory ovlivňující intenzitu metabolismu (spotřebu kyslíku) teplotu vody a individuální hmotnost sumce. V závislosti na těchto faktorech dochází během jedné až tří hodin po nakrmení ke zvýšení spotřeby kyslíku o 20 - 30 % (SDA). Tato doba současně indikuje rychlost trávení přijatého krmiva a určuje vhodnou frekvenci krmení. Předložené výsledky byly získány při řešení grantového projektu NAZV LE 5130 řešeného na Ústavu rybářství a hydrobiologie MLU v Brně v letech 1995-1997.
232
ABSTRACT The effect of individual weight, water temperature (20°, 24°, 27°C), feed uptake and light on O2 consumption (level of metabolism) was studied in juvenile wels (Silurus glanis) weighing 0.01 - 150 g. The maximal intensity of metabolism in early ontogenesis decreased with the increasing size offish. Compared with 21°C water temperature, at 27°C the intensity of metabolism of the fingerling increased more than two-fold. The consumption of O2 increased within 1 hour of ad lib feeding by 26.3% on average. The SPA value ranged between 20 and 42%, depending on the water temperature and size of fish (amount of feed taken up). The consumption of O2 by fish weighing less than 30 g decreased to the original level within 3 hours of feeding. The effect of shading of the tanks was not proved. Adresa autorů Prof. Ing. Jiří Jirásek, DrSc, Dr.Ing. Jan Mareš, Ing. Bohuslav Panský Mendelova zemědělská a lesnická universita v Brně, 613 00 Bmo, Zemědělská 1.
233
PRODUKČNÍ VÝSLEDKY TŘÍ KOMERČNÍCH VYSOKOENERGETICKÝCH KRMIV V PROVOZNÍM CHOVU PSTRUHA DUHOVÉHO PRODUCTION RESULTS OF THREE COMMERCIAL HIGH ENERGY DIETS IN PRACTICAL RAINBOW TROUT (ONCORHYNCHUS MYKISS) CULTURE
I. ADÁMKOVÁ, Z. ADÁMEK
SOUHRN Pstruh duhový o počáteční hmotnosti 101 ± 6 g byl odkrmován třemi komerčními vysokoenergetickými krmivy o následujícím obsahu N-látek a tuku: 42%+22% (dieta A), 44% 120% (dieta B a C). Dieta C byla navíc obohacena přípravkem testovaným výrobcem. Ryby byly krmeny na provozním objektu po dobu 10 týdnů při teplotě vody 11,1 ± 2,4 °C. Nejpříznivějších produkčních ukazatelů bylo dosaženo v případě diety A. U pstruhů odkrmovaných touto dietou byla zjištěna nejvyšší individuální hmotnost (206 ± 12 g; p<0,05), přírůstek biomasy (98 %) i specifická rychlost růstu (1,02 ±0,18 %.d-1 ) a nejnižší konverze krmiva (1,13 ± 0,31). V žádném z těchto produkčních ukazatelů nebyl prokázán rozdíl mezi dietami B a C. Nicméně, přídavek v dietě C pozitivně ovlivnil (p<0,05) obsah sušiny a N-látek v těle odkrmeného pstruha duhového a návaznosti s tím i zatížení vodního prostředí odpadními látkami, ve srovnání s dietou B. Závěrečné období testu bylo negativně ovlivněno zhoršením jakosti vody určené pro chov ryb, což se odrazilo ve sledovaných produkčních ukazatelích.
ÚVOD Kvalita umělých krmiv používaných v chovu ryb se výrazně zlepšila. Vývoj tzv. vysokonutričních a vysokoenergetických krmiv pro akvakulturu, spojený s využíváním kvalitních rybích mouček sušených za nízké teploty, vhodnějšími zdroji sacharidů, extruzí komponent, redukovanou hladinou N-látek a sacharidů a zvýšenou hladinou tuku, umožnil významně vyšší retenci dietárních živin a energie, související s nižší produkcí odpadních látek. Cílem této práce bylo vyhodnocení produkčních parametrů tří takovýchto recentních krmiv určených pro pstruha duhového. Krmiva dánské firmy BioMar byla sledována během výkrmu pstruha do tržní velikosti v provozních podmínkách. 234
Teplota vody, kyslík a pH byly měřeny pomocí přenosných měřících přístrojů in situ. Na začátku a na konci testu byla provedena chemická analýza (obsah sušiny, N-látek, tuku, popele) tří reprezentativních směsných vzorků kuchaných ryb (8 ks) z každého bazénu. Statistické hodnocení rozdílu mezi jednotlivými variantami odkrmu bylo provedeno za využití párového t-testu na hladině významnosti p<0,05.
VÝSLEDKY Fyzikálněchemické parametry vody Teplota vody po celé sledované období dosahovala poměrně vyrovnaných hodnot, v průměru 11,1 ± 2,4 °C, minimálně 7,0 a maximálně 15,0 °C. Obsah kyslíku na odtoku z chovných bazénů trvale vysoce převyšoval limitující úroveň pro ekonomický růst, a dosahoval v jednotlivých variantách 13,6 ± 2,7 mg.L-1 (dieta A), 13,1 ± 2,8 mg.L-1 (dieta B) a 12,4 ± 3,0 mg.L-1 (dieta C). Jak v obsahu kyslíku, tak rovněž i v dalších fyzikálněchemických ukazatelích odtokové vody (tab. 2) nebyl zjištěn průkazný rozdíl mezi jednotlivými nádržemi. V závěrečném období odkrmu (43.-71.den) bylo zaznamenáno výrazné zhoršení jakosti vody pro chov ryb, neboť v důsledku povodní došlo k rozvodnění povrchového zdroje vody pro pstruhárnu, snížení průhlednosti a zvýšení zatížení vody znečišťujícími látkami. Zejména obsah nerozpuštěných látek (23 39 mg.L-1) vysoce převyšoval doporučovaný limit 15 mg.L-1. Oproti předcházejícím obdobím odkrmu byl rovněž registrován zvýšený obsah organických látek vyjádřený CHSKCr (34,0-36,5 mg.L-1 ) a posun pH vody do suboptimální kyselejší oblasti (5,99-6,21). Změny těchto parametrů patrně přispěli k méně příznivým hodnotám produkčních ukazatelů krmných směsí dosažených v závěrečném období odkrmu, jak bude uvedeno dále.
Produkční ukazatele V průběhu testu nebyl v žádném /. bazénu zaznamenán úhyn odkrmovaných ryb. přežití bylo tudíž pokládáno ve všech variantách za 100%ní. Jak uvádí tab. 3. nejvyšší kusová hmotnost pstruha duhového (206 g.ks-1 ) byla dosažena při odkrmu dietou A. V dalších dvou variantách ryby dosáhly statisticky průkazně nižší individuální hmotnost, a to shodně v obou případech 193 g.ks-1, což bylo v průměru o 6,7 % méně než v nejlepší variantě. Nejvyšší celkový přírůstek biomasy za celé období odkrmu byl dosažen ve skupině ryb odkrmované dietou A. Specifická rychlost růstu (SRR) dosahovala v průměru 1.02 %.ď pro odkrm dietou A a shodně 0,93 %.d-1 pro diety B a C, významný rozdíl mezi jednotlivými variantami odkrmu nebyl potvrzen. Stejně tak tomu bylo i u konverze krmiva (KK). dosahující průměrnou hodnotu 1.13 pro odkrm dietou A, 1,18 (= +4,4%) pro dietu B a hodnotu 1,19 (= +5.3%) pro dietu C.
Nejpříznivějších hodnot u všech sledovaných parametrů bylo dosaženo na počátku odkrmu. V závěrečném období bylo pozorováno rapidní zhoršení utilizace u všech testovaných krmiv. Bylo registrováno prudké zvýšení konverze krmiva a snížení rychlosti růstu ve srovnání se oběma předcházejícími obdobími (obr. 1). Negativní ovlivnění těchto koeficientů bylo patrně způsobeno kvalitativním zhoršením fyzikálněchemických parametrů vody v řece Svratce, které 237
Chemické složení těla ryb, retence živin V tab. 4 jsou uvedeny výsledky analýz směsných vzorků kuchaných ryb. Nejvyšší sušina (27,82%) byla zjištěna u ryb odkrmovaných dietou A, zatímco nejnižší (26,86%) u pstruhů odkrmovaných dietou B. Nejvyšší obsah N-látek byl registrován v těle ryb odkrmovaných dietou C, zatímco nejnižší u ryb ve skupině B. Přestože diety B i C byly v obsahu základních živin identické (44% proteinu, 20% tuku), ryby odkrmované dietou C vykázaly průkazně vyšší (p<0,05) obsah sušiny a N-látek, které byly srovnatelné s výsledky při podávání diety A. Nejvyšší obsah tuku (7,97%) byl nalezen u ryb odkrmovaných dietou A, statisticky průkazně však rozdíl mezi testovanými krmivy potvrzen nebyl. Obsah popele byl nejvyšší ve variantě C (2,57%) a rozdíl mezi testovanými krmivy nebyl opět průkazný (p>0,05). Výpočet množství odpadního dusíku (N) a fosforu (P) zatěžujících vodní prostředí v průběhu odkrmu tržního pstruha prokázal, že nejnižší negativní dopad na životní prostředí byl dosažen v případě diety A. Naopak, k největšímu ovlivnění vodního prostředí došlo během odkrmu dietou B.
DISKUSE Ackefors a Enell (1994) uvádí, že na většině lososích farem byl koeficient konverze díky vysokoenergetickým krmiyům zlepšen na hodnoty okolo 1,2. Také Alsted a kol. (1995) na základě monitoringu 23 dánských farem využívajících vysokoenergetická krmiva uvádí, že koeficient konverze zde v průměru dosahuje hodnotu 0,92 (0,68-1,31) a specifická rychlost růstu byla pozorována ve výši 0,75(0,48-1,28) %.d-1 . Ve srovnání s údaji těchto autorů byly 238
produkční ukazatele krmiv dosažené v této práci, při zohlednění nepříznivé hydrologické situace v závěrečném období, odpovídající podmínkám provozního chovu. Alsted a kol. (1995) dále uvádí, že obsah tuku kuchaných ryb o velikosti cca 200 g činil zhruba 8% a jeho výše s velikostí ryb (až 800 g) rostla až na 12%. V této práci se finální obsah tuku krmených pstruhů nacházel v rozpětí 7,39-7,97%. Nejvyšší obsah byl zaznamenán u ryb odkrmovaných dietou A, což koreluje s faktem, že tato dieta obsahovala vyšší obsah tuku (22%) i metabolizovatelné energie (18 MJ). než tomu bylo v případě dalších dvou testovaných krmiv (20%; 17,4 MJ). Průměrný obsah N-látek v těle ryb (16,74-17,20%) lze považovat za korespondující s údaji citovaných autorů (17-18%) a jejich retence byla v souladu s výsledky autorů Brauge a kol. (1994), či Kaushik a kol. (1995). Obdobná výše zatížení environmentu N a P (60 a 10 kg) na tunu produkovaných ryb byla vyhodnocena autory Ackefors a Enell (1994).
ABSTRACT Rainbow trout (initial body weight 101 ± 6 g) were fed by three commercial high energy diets having following crude protein (CP) and fat (F) contents: 42% CP + 22% F (diet A), 44% CP + 20% F (diet B and C). Diet C was extra supplied with the supplement tested by the manufacturer. Fish were fed under practical conditions for 10 weeks at water temperature 11.1 ± 2.4 °C. The best production results were achieved in utilization of the diet A. Fish fed this diet were found to have the highest individual weight (206 ± 12 g; p<0.05), weight gain (98%) and specific growth rate (1.02 ±0.18 %.d-1 ), and the lowest feed conversion rate (1.13 ± 0.31). There were no differences between the diets B and C in any production parameter. However, the supplementation to the diet C positively influenced (p<0.05) the dry matter and crude protein contents in fed rainbow trout and in consequence with this the environmental loads by waste, when compared to the diet B. The final experimental period was negatively affected by poorer water quality which reflected in the production parameters observed.
ADRESA AUTORŮ Ing. Ivana Adámková, Doc. RNDr. Zdeněk Adámek, CSc. Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity, pracoviště Pohořelice, Vídeňská 717, 691 23 Pohořelice
240
ODKRM PLŮDKU SUMEČKA AFRICKÉHO (CLARIAS GARIEPINUS) PŘI POUŽITÍ UMĚLÝCH KRMIV A PŘIROZENÉ POTRAVY. Rearing of fry african catfish (Clarias gariepinus) on artifical and natural feeds. ONDRA, R Souhrn V předložené práci byl sledován růst a přežití plůdku sumečka afrického Clarias gariepinus (Burchell) rozkrmmovaného při 27 °C různými druhy krmiv: naupliemi Artemia salina buchankovým planktonem (živými a mraženými), vířníky (živými) a komerčními startéry pro sumce o různé velikosti částic. Plůdek byl nasazen do 18 akvárií v hustotě 30 ks.T1 . Krmeno bylo 4x denně ad libitum. S výjimkou aplikace živého buchankového planktonu byla průměrná hmotnost a specifická rychlost rastu plůdku již po 7 dnech prokazatelně vyšší u varianty krmené živými artemiemi proti ostatním variantám. Po 28 dnech odchovu nebyly mezi variantami statisticky průkazné rozdíly. Přežití bylo nejvyšší u variant krmených živými a mraženými buchankami. Plůdek krmený vířníky vykazoval ve srovnání s ostatními variantami nižší rast, menší přežití a vyšší kanibalismus. Plůdek krmený komerčními startéry pro sumce vykazoval nejmenší rast, přežití plůdku však bylo ovlivněno velikostí krmiva (přežití bylo nižší u ryb krrnených částicemi většími než 0,25 mm) Úvod Počáteční odchov plůdku je rozhodující etapou chovu všech druhů ryb. Sumečci rodu Clarias v tomto období dokončují metamorfózu vnitřních orgánů především trávicího traktu (Verreth a Van Tongeren, 1989; Verreth et al.. 1992) a dýchacího ústrojí. V průběhu rané ontogeneze, kterou se zabývá tato práce je vyžadováno specifické krmivo pro odkrm, jímž jsou převážně živá nauplia Artemia salina .Protože artemie jsou poměrně drahé a většina zemí je závislá na jejich dovozu, jsou hledány jiné dostupnější zdroje potravy. Jedním z používaných zdrojů potravy pro odchov plůdku ryb je rybniční zooplankton, zkrmování zooplanktonu však přináší určitá zejména zdravotní rizika. Ta lze významně snížit jeho zmrazováním, přesto je používání zmrazeného planktonu omezeno vzhledem k jeho nižší nutriční hodnotě (Grabner et al., 1981; Kerdchuen a Legendre, 1994). Z komerčně vyráběných krmiv jsou nejčastěji používána startérova krmiva určená pro odchov plůdku pstruha, která však pro počáteční rozkrm plůdku sumečka afrického nejsou vhodná (Verreth a Van Tongeren, 1989). U plůdku krmeného umělými krmivy bylo navíc pozorováno zvýšení kanibalismu (Verreth a Den Bieman, 1987). Příčinou zvýšeného kanibalismu je zejména nižší dostupnost potravy, která vede k hledání nových potiavních zdrojů (Hecht a Appelbaum,1987). 241
Materiál a metodika Pokus byl prováděn v 18 celoskleněných akváriích o rozměrech 29x20x20 cm a objemu 11,5 1, která byla umístěna ve dvou řadách po 9 v laminátovém žlabu. Ten byl vyhříván třemi topnými tělesy na teplotu 27 °C. Akvária byla naplněna vodou asi z jedné třetiny na objem 3.3 1 a do každého z nich bylo zavedeno vzduchování. Pro pokus byl použit plůdek sumečka afrického z vlastního umělého výtěru. Do pokusných nádrží byl nasazeny larvy 24 hodin po vykulení v počtu 100 ks na akvárium (30 ks..l-1). Pokusy byly prováděny ve dvojím opakování. Celkem bylo testováno 7 druhů krmiv: živé a zmrazené nauplie Artemia salina a buchanky, živí vířníci (Brachionus urceus a B. variabilis 85 %, Keratela cochlearis 5% a copepodová stadia buchanek 10 %) a speciální startér pro sumce vyráběný firmou Alma s označením S 00 a S0 (o velikosti částic 0.125-0.25 mm a 0.25-0.4 mm), který obsahoval 50 % proteinů a 9.5 % tuku. Po prvních 14 dnech rozkrmu byl plůdek krmený vířníky a startérem S00 převeden na buchanky a startér S0. Krmeno bylo 4x denně po 3 hodinách ad libitum. Každý den v ranních hodinách byla akvária odkalována a mrtví jedinci počítáni. Přitom byly vždy vyměněny asi tri čtvrtiny objemu vody. Voda byla doplňována ze zásobních nádrží, ve kterých byla intenzivně provzdušňována a temperována na teplotu 27 °C. Nasycení vody kyslíkem kolísalo během pokusu v rozmezí 90-95 % mg.l-1 pH vody bylo 7,5 - 7,8. Na začátku pokusu a dále po 7, 14 a 28 dnech byly odebírány vzorky ryb (10 ks z každé varianty) a konzervovány ve 4 % roztoku formaldehydu pro další měření. Délka plůdku byla měřena na milimetrovém papíru s použitím binokulární lupy (zvětšení 12x) a hmotnost byla zjišťována vážením na analytických vahách s přesností na 4 desetinná místa.. Pro testování průkaznosti rozdílů hmotnosti plůdku byla použita analýza variance s následným mnohonásobným porovnáváním podle Scheffeho. Rozdíly průměrů dosažených limotností byly testovány na hladině významnosti p<0,01. Specifická rychlost růstu byla stanovena podle vzorce: SGR=[(w2/w1)1/t-l] .100, kde w1 je počáteční, W2 konečná hmotnost a t je počet dní.
VÝSLEDKY Výsledky pokusu po 14 a 28 dnech jsou uvedeny v tab.č. 1. Nejvyšší hmotnosti po 14 dnech dosáhl plůdek krmený živými artemiemi (22,3 mg), který byl velikostně nejvyrovnanější. Rozdíly v hmotnosti plůdku krmeného živými artemiemi a ostatními dietami byly již po 7 dnech statisticky vysoce průkazné, s výjimkou varianty krmené buchankami. Po 14 dnech byly tyto rozdíly statisticky průkazné na hladině průkaznosti 242
se snižovala až do 14 dne exogenní výživy (Graf č.l), potom se znovu zvyšovala. Tento trend byl pozorován u všech variant s výjimkou varianty krmené vířníky u kterých byla SGR od začátku nízká. Přežití plůdku bylo nejvyšší u živých a zmrazených artemií (76 a 77 %), u všech ostatních variant bylo nižší (Graf č. 2). K nejvyšší mortalitě plůdku docházelo v pivních 7 dnech. Poté se zcela zastavila u živých a zmrazených artemií, zatímco u ostatních variant dále pokračovala nicméně s menší intenzitou. V Grafu č.3 je mortalita plůdku sumečka afrického po 14 dnech pokusu rozdělena na ztráty způsobené kamibalismem a na přirozenou mortalitu. Nejvyšší kanibalismus byl zjištěn u variant s nejnižším přežitím.
Diskuse Nejvyššího přežití plůdku sumečka afrického bylo dosaženo při krmení artemiemi (živými 76%, zmrazenými 77%). I když je toto přežití o něco nižší než přežití plůdku uváděné Appelbaumem a Van Dammem (1988) 83,1-85,3 % a Verrethem et al. (1994) 79-89 % je s jejich údaji srovnatelné. Z dalších krmiv byly nejvhodnější zmrazené buchanky (67%) a umělé krmivo S00 (67 %). Kanibalismus byl nejvyšší pivních 7 dní pokusu. Haylor (1991) naproti tomu zjistil nejvyšší kanibalismus 13. a 17. den odchovu. V jeho práci však nebylo zachyceno období pivních 13 dnů exogenní výživy. Nejvyšší kanibalismus byl pozorován u varianty krmené vířníky, nejnižší u varianty krmené živými naupliemi artemií.. Nedostatek vhodné potravy vedl ke zvýšení ztrát způsobených kanibalismem. Zvýšené procento ztrát způsobených kanibalismem u plůdku krmeného živými buchankami bylo způsobeno dravostí buchanek, které část obsádky poškodily a část zkonzumovaly. Tím se opětovně potvrdilo riziko používání buchankového planktonu pro počáteční rozkrm plůdku ryb, který je nutno používat až po provedeném testu dravosti. 244
Při počátečním odchovu plůdku sumečka afrického bylo dosaženo za 14 dni trvání pokusu průměrné hmotnosti 11,2 až 22.3 mg , za 28 dní potom 85-129 4 mg v závislosti na testovaném krmivu. Tyto hodnoty jsou nižší ve srovnání s Hogendoomem (1980). který dosáhl za 4 týdny exogenní výživy hmotnosti 0.8-1.0 g. Jeho pokusy však probíhaly při teplotě okolo 30°C. kdy je intenzita metabolismu plůdku mnohem vyšší. Verreth a Den Bieman (1987) dosáhli za 7-14 dní hmotnosti plůdku 50 mg, Appelbaum (1988) za 11 dní 49-59.5 mg a Verreth (1994) v závislosti na intenzitě krmení dosáhl hmotnosti 50 mg za 9, 12 a 21 dní exogenní výživy. Nižší hodnoty v provedeném pokusu lze vysvětlit nižší intenzitou krmení, která byla pravděpodobně způsobena příliš dlouhou přestávkou mezi posledním odpoledním a prvním raním krmením. Nejvyšší hodnoty specifické rychlosti růstu (SGR) byly dosaženy po prvních 14 dnech pokusu u varianty krmené živými artemiemi (21,2 %.ď-1, po 28 dnech u varianty krmené živými buchankami (17,5 %.d-1). Verrreth a Den Bieman udávají SGR plůdku sumečka afrického v pivních dnech rozkrmu 40.7-41.9 %.d-1 Podobných hodnot (40 %.-1) dosáhli rovněž Kerdchuen a Legendre (1994) u příbuzného druhu Heterobranchus longifilis. Podle výsledků Verretha et al. (1994) závisí SGR podobně jako konečná hmotnost především na intenzitě krmení. Závěry této studie však naznačují, že v pivních dnech života je SGR ovlivněna především stupněm lozvoje gastrointestinálního traktu. Z počátečních vysokých hodnot v pivních dnech rozkrmu (kolem 35 %.ď-1 klesala až na hodnoty mezi 10 a 15 %.-1 Přitom pokles SGR nebyl ovlivněn druhern krmiva, protože byl u všech krmiv stejný (s výjimkou varianty krmené vířníky, u kterých byla SGR od začátku nízká). Až od 15. dne začala hodnota SGR znovu vzrůstat a maxima kolem 35 % dosáhla 28. dne. Tento předpoklad podporují studie zabývající se rozvojem a funkcí trávicího ústrojí. Žaludek plůdku sumečka afrického není v pivních dnech exogenní výživy ještě funkční, proto v tomto období probíhá pouze trypsinové trávení bílkovin (Verreth a Van Tongeren. 1989; Verreth et al., 1992). Plně funkční je žaludek při 27,5 °C po 4 až 5 dnech. Tato významná změna signalizuje nejbližší možný konec odkrmu plůdku sumečka afrického živou potravou a nejvhodnější dobu přechodu na umělá krmiva. Účinnost trávení však ještě po určitou dobu klesá, protože růst intenzity pepsinového trávení bílkovin je pomalejší než pokles intenzity trávení trypsinového. 245
POČÁTEČNÍ ODKRM PLŮDKU OSTRORETKY STĚHOVAVÉ (Chondrostoma nasus L) S POUŽITÍM STARTÉROVÝCH KRMIVA PŘIROZENÉ POTRAVY Larva rearing of a Nase, Chondrostoma nasus, with using of starting feeds and natural diet J. FIALA SOUHRN V experimentu, probíhajícím 43 dnů, jsme prováděli počáteční fázi odkrrnu rozplavaného plůdku ostroretky při použití dvou komerčních startérových směsí s odlišným obsahem základních živin (57 a 45% N-látek, 5 a 10% tuku) a živých artérmií v naupliovém stádiu. Teplota vody se ohybovala v rozmezí 20,5°C až 232°C). Základními sledovanými parametry byly intenzita rastu (SGR) a úroveň přežití. Nejvyšší rychlost rastu byla zjištěna ve variantě krmené suchou směsí s vyšším obsahem N-látek (SGR 5,74%.d-1. Statisticky vysoce průkazný rozdíl byl zjištěn pouze mezi konečnou průměrnou kusovou hmotností íyb odchovaných na bázi živé potravy (104,2 mg) a stejným ukazatelem ryb varianty se startérovými krmivy (132,5 mg resp. 121.1 mg). Nejvyšší úroveň přežití byla dosažena u varianty krmené živou potravou (kumulativní přežití 99%), nižší hodnoty pak u variant krmených startérovými krmivy (83% resp. 69%). U těchto variant bylo zaznamenáno období vysokých ztrát (zhruba 77% celkové mortality) v období od 3. do 20. dne experimentu. Z dosažených výsledků vyplývá, že při použití komerčně vyráběných startérových směsí vhodného složení v počátečním odkrmu plůdku ostroretky lze docílit srovnatelných kusových hmotností ryb, jako při použití přirozené potravy. Je však nutné brát v úvahu vyšší mortalitu obsádky, především do 20. dne od počátku příjmu exogenní výživy.
ÚVOD Významným prvkem ichtyofauny proudivých úseků řek s kamenitým dnem je ostroretka stěhovavá (Chondrostoma nasus L.). Tento druh, spojující se v početná hejna, tvořil v minulosti ve vhodných podmínkách podstatnou část rybí populace. Rovněž patřil k oblíbeným objektům zájmu sportovních rybářů.
247
Původní areál rozšíření ostroretky na našem území zahrnoval toky popř. údolní nádrže náležející k povodí Moravy a Odry (Lusk, 1995), do povodí Labe ostroretka výrazněji pronikla systematickým vysazováním po roce 1980 (Lusk, 1995). Potravní spektrum ostroretky v tekoucích vodách zjišťovali Adámek a Obrdlík (1977) na řece Oslavě, stejnou problematikou se na lokalitách řeky Jihlavy zabývali Losos a kol. (1980). Trendu migrace populací ostroretek z původních úseků parmového pásma do výše položených lokalit lipanového popř. pstruhového pásma si všímá Lusk (1995) a současný stav druhu ve vodách České republiky považuje za kritický. Pokles stavů ostroretky v našich tocích vedl k vývoji technologie umělého výtěru a odchovu rychleného plůdku popř. ročka, uvedené v práci Hochmana a Peňáze (1989). Publikace Luska a Krčála (1988) obsahuje metodiku odchovu plůdku ostroretky v příkopových rybníčcích. Lusk (1997) zjišťoval intenzitu růstu ostroretky do věku tří let, chované v rybnících jižní Moravy. Intenzívním odchovem plůdku ostroretky v kontrolovaných podmínkách při použití přirozené potravy se zabývali Wolnicki a Górny (1994). Práce Pedersena (1997) je zaměřena na nutriční a energetické požadavky raného plůdku ryb. Intenzívní odchov tohoto druhu v kontrolovaných podmínkách je jednou z perspektivních cest ke zvýšení stavů ostroretky v tekoucích vodách. Nezbytnou podmínkou úspěšného vyřešení uvedené problematiky je specifikace optimálních parametrů odchovného prosředí a zjištění dietetických požadavků jednotlivých věkových kategorií. Cílem našeho experimentu bylo porovnání intenzity růstu a úrovně přežití v počátečním odchovu plůdku ostroretky při použití komerčně vyráběných startérových krmiv a přirozené potravy. MATERIÁL A METODIKA V pokusu, probíhajícím po dobu 43 dnů, jsme sledován' počáteční fázi odkrmu rozplavaného plůdku ostroretky stěhovavé při použití dvou komerčních startérových směsí s odlišným obsahem základních živin (N-látek a tuku) a živé potravy Artemia salina (dále jen artémie) v kontrolovaných podmínkách. Plůdek ostroretky byl získán z umělého výtěru generačních ryb z řeky Svitavy v lokalitě Brno - Husovice. Inkubace jiker v Zugských lahvích probíhala při teplotě vody v rozmezí 9,1°C až 15,3°C. Počátek kulení byl zaznamenán 15. den inkubace, o pět dnů později došlo k rozplavání plůdku ve žlabu. Třetí den po rozplavání (23 dnů od oplození) byl plůdek přemístěn do odchovných nádrží a následující den jsme zahájili experiment. Pokus probíhal v neprůtočných nádržích o objemu vody 10 1 , do kterých bylo vysazeno po 150 kusech plůdku ostroretky (hustota obsádky 15 ks.l-1). Základní fyzikálním parametry vody, tj. teplota vody a obsah rozp. kyslíku, byly sledovány denně ve všech nádržích. Průměrné hodnoty teploty vody v průběhu pokusu uvádí tab. 1, nasycení vody O2 nekleslo pod 70 %.
248
Denně bylo prováděno čištění nádrží, výměna 50 % objemu vody a zjišťování ztrát. V expe rimentu byly sledovány tři krmné varianty ve dvou opakováních. Ve dvou variantách (var. A, B) byla použita komerční startérova krmiva s odlišným obsahem základních živin, ve třetí variantě (var. C) byly zkrmovány živé artémie v naupliovém stádiu. Základní charakteristiku použitých startérových směsí a období jejich aplikace uvádí tab.2.
Krmení suchými startéry probíhalo denně od 6 do 22 hod. v intervalu 2 hodiny (9 denních dávek - 6 podáváno ručně ad libitum, 3 pomocí automatického krmítka). Zpětně výpočtem zjištěné hodnoty velikosti denní krmné dávky startérových směsí v průběhu pokusu se pohybovaly v rozmezí 6,2 - 8,7 % hmotnosti obsádek. Živá potrava byla předkládána denně od 8 do 17 hod v intervalu 3 hodiny. Denní krmná dávka artémií Činila 400 - 600 ks.l-1 objemu vody v nádrži. V průběhu pokusu byl v pravidelných intervalech fixován vzorek ryb jednotlivých variant pro stanovení intenzity rastu. Do vzorků nebyly zařazovány exempláře s morfologickými deformacemi těla. Na počátku a při ukončení pokusu bylo odebráno 30 jedinců a během experimentu po 10 kusech ryb každé varianty. Sledovanými parametry byly celková délka těla (měřena s přesností ± 0.25 mm) a kusová hmotnost (zjišťována s přesností ± 0,1 mg). Pro vyhodnocení intenzity růstu byla použity hodnoty relativního denního přírůstku a SGR (Specific growth ratio), vypočítaná dle vzorce: 249
DISKUSE Teplota vody v první polovině pokusu (20-22°C) nepříznivé ovlivnila produkční výsledky odkrmu. Literární prameny uvádějí jako optimální pro tuto fázi intenzivního odchovu teplotu 26-28oC (Wolnicki a Góray, 1994). Jako vhodnější druh krmiva z hlediska produkce i mortality se v prvních 20 dnech odkrmu projevila živá přirozená potrava Dosažené výsledy naznačují, že morfologická a fyziologická struktura těla plůdku ostroretky tohoto věku není schopna efektivně využít v současnosti vyráběná sucha startérova krmiva Intenzita růstu při použití startérových směsí v této fázi pokusu byla nižší, než při krmení artémiemi. navíc se u čtvrtiny jedinců vyskytly deformace spodní čelisti, patrně způsobené nevhodným složením krmiva a jeho příjmem ze dna nádrže Takto poškozený exemplář výrazně zaostává v mstu a není vhodné jeho použití k dalšímu odchovu. Plůdek ostroretky do velikosti zhruba 25 mm má ústa v koncovém postavení (Peňáz, 1974) a v přirozených podmínkách se živí převážně zooplanktonem. Ve druhé půli experimentu (od 22. dne odkrmu) výrazně vzrostla intenzita rastu při použití startérových krmiv a při ukončení pokusu (po 43 dnech) byly pram, kusové hmotnosti těchto obsádek statisticky vysoce průkazně vyšší, než u varianty krmené živou potravou. K vyšší intenzitě rastu v této fázi odkrmu přispěla i vyšší teplota vody (22-24°C). Vývoj mortality zaznamenal u variant krmených startérovými krmivy odlišný průběh. Vysoké ztráty v úvodu experimentu (3.-10.den odchovu) u varianty krmené směsí B patrně souvisí s nadměrnou velikostí krmných částic (0 3 mm). Zhruba od 15 dne pokusu nebyly zjištěny u této varianty výkyvy v úrovni mortality a hodnoty vykazovaly klesající tendenci. Úroveň ztrát ve variantě krmené směsí A byla permanentně vyšší než u předchozí varianty a pravděpodobně k tomu přispěl méně příznivý poměr živin a energie v krmivu
ZÁVĚR Výsledky experimentu naznačují, že v intenzívním odchovu plůdku ostroretky stěhovavé lze při použití vhodných startérových krmiv dosáhnout srovnatelných produkčních výsledků, jako při odkrmu na bázi přiložené potravy, ovšem je nutné brát v úvahu vyšší úroveň ztrát především v počáteční fázi odchovu.
251
ABSTRACT We carried on starvating larvae of Nase,Chondrostoma nasus, starting feed period in our experiment proceeding 43 days. Two commercial starting mixtures with different content basic nutrients (proteines 57 and 45%, lipids 5 and 10%) and living nauplia stage of Aitemia šalina were used. Water temperature was not regulated (21.9°C average). Rates of growth and survival level were basic parameters. The highes rates of growth was found in variant with higher proteines content in feeds (SGR 5.74 %.d-l). Statistically high significant different was discovered between finished average weight per fish breeded on living food basement (104.2 mg) and the same one per fish breeded on starting feeds (132.5 and 121.1 mg - any significant different was not found between these groups). Living food led groups had the highest survivai level (total surviving 99%), lower values were achieved in starting feeds fed groups (83% and 69%). Those variants were affected by heavy losses period from 3rd to 20th day of experiment (about 77% of total mortality). These results suggest, that using of commercial made starting feeds of suitable composition in starting feeding phase of larvae of Nase may achieve a production results comparable to nature food using. It is only important to calculate with higher mortality of larvae, especially to 20th day from start of feeding. LITERATURA Adámek,Z., Obrdlík, P., 1977: Food of important cyprinid species in wanned barb-zone of the Oslava River. Folia Zoologica, 26, 171-182. Hochman, L., Penáz,M., 1989: Výtěr a odchov plůdku ostroretky stěhovavé. Edice metodik, VÚRH Vodňany, 38, 16 s. Losos,B., Peňáz,M., Kubíčková, J., 1980: Food and growth of fishes of the Jihlava River. Acta Sci. Nat., 14, 1-46. Lusk,S., 1995: The status oiChondrostoma tiasus in waters of the Czech Republic. Folia Zoologica, 44 (Suppl. 1), 1-8. Lusk,S., 1997: Growth Potential of Nase, Chondrostoma nasus in Ponds. Folia Zoologica,46 (Suppl. 1), 111-116. Lusk,S., KrčáLJ., 1988: Příkopové rybníčky. Edice metodik, VÚRH Vodňany, 28, 16 s. Pedersen,B.,H., 1997: The cost of growth in young fish larvae, a review of new hypotheses.
Aquaculture, 155, 259-269.
Peňáz,M., 1974: Early Development of the Nase Carp, Chondrostoma nasus (Linnaeus, 1758). Zoologické listy, 23, 275-288. Wolnicki,J., Gómy,W., 1994: Termiczne optimum wzrostu mlodocianej šwinki, Chondrostoma nasus L.. Komunikaty Rybackie, 1994(2), 18-19. Adresa autora : Ing. Jiří Fiala Ustav rybářství a hydrobilogie, MZLU v Brně, Zemědělská 1, 613 00, BRNO 252
INTENZIVNÍ ODCHOV ROČKA SUMCE VELKÉHO (Silurus glanis L.) V RECIRKULAČNÍM SYSTÉMU
INSENSIVE REARING OF ONE-YER-OLD WELS IN A RECYCLING SYSTEM
NEKOVÁŘ D., JIRÁSEK J., MAREŠ J.,
SOUHRN Na podzim 1996 a na jaře 1997 byly u sumce velkého (Silurus glanis L ) provedeny 2 srovnávací krmné pokusy složené z 10 experimentálních variant K pokusům se použil plůdek počáteční hmotnosti 32 g (pokus X/96) a roček stejných ryb o hmotnosti 419 g (pokus III/97) Testován byl produkční účinek 9 importovaných krmiv a polovlhka směs vlastni receptury (50 % filetu tolstolobika bílého) Pokusy se prováděly v nádržích napojených na recirkulačm system při teplotě vody 25±1°C U plůdku se získal nejlepší produkční výsledek při aplikaci polovlhke směsi a importovaného krmiva 6075 (48/15 - poměr NL/tuk) určeného ke krmeni pstruha U ročka v pokusu 111/97 byl růst a konverze krmiva příznivě ovlivněny použitím směsi 6130 (47/18) Nejhorší produkční efekt se v obou pokusech získal při aplikaci krmiv určených ke krmeni druhu Clarias gariepinus (č 6435 a 6440) Obsah proteinu ve svalovině plůdku činil 18,56 % a u ročka 16,24 % Obsah visceralniho tuku převyšoval u plůdku 3-nasobně a u ročka 6nasobně obsah tuku ve svalovině
ÚVOD Sumec velký (Silurus glanis L ) představuje hospodářsky významný druh ryby chované v rybničních polykulturach Nedostatek přirozené potravy v rybnících však limituje jeho výrobu na úroveň 0,2 až 0,3 % objemu produkce tržních ryb v ČR, což neodpovídá možnostem jeho tržní realizace Výsledky provedeného výzkumu (Jirásek a kol, 1998) prokazuji, že sumec nabízí širokou diversitu chovu v různých produkčních systémech Vysokou růstovou schopnost a příznivou konverzi komerčně vyráběných krmiv prokazuji i zkušenosti získané v zahraničí při intenzivním chovu ve speciálních zařízeních s oteplenou vodou (Meske 1985, Hilge 1985, Heymann 1990) Intenzivní odchov plůdku a ročka, při optimální teplotě vody a požadované úrovni výživy, umožňuje zkráceni chovného systému a získaní tržního sumce o nižší kusové hmotnosti (kolem 2 kg) do dvou let věku Předpokladem úspěšnosti teto technologie je získaní 253
ročka o vyšší kusové hmotnosti (kolem 500 g). Ve zprávě uvádíme výsledky získané při intenzivním odchovu ročka v recirkulačním systému.
MATERIÁL A METODIKA Experimenty se prováděly ve skleněných nádržích (objem 70 a 120 1) napojených na recirkulační systém. Systém je vybavený přídavným technickým zařízením umožňujícím požadovanou temperaci a aeraci vody. Použitá voda prochází přes mechanický filtr a sedimentační žlab. Během pokusů byly udržovány základní parametry kvality vody kolem fyziologického optima pro sumce (teplota vody 25±1 °C, nasycení vody kyslíkem nad 60 %, pH 7,6 až 7,8). Přítok do nádrží zajišťoval výměnu vody 5x za hodinu. Do pokusu X/96 se použil plůdek (počáteční hmotnost 32 g) odchovaný v příkopových rybníčcích a v pokusu III/97 roček kusové hmotnosti 419 g. V pokusech se testoval produkční účinek 9 typů komerčně vyráběných zahraničních krmiv (ALMA, BioMar), určených ke krmení pstruha duhového (č. 6020, 6075, 6130, 7635 a BioMar 16), sumce velkého (č. 6410 a 6415) a sumečka afrického (č. 6435 a 6440). V pokusu X/96 byla použita i polovlhká (PV) směs vlastní receptury s 50 % zastoupením filetu tolstolobika bílého. Intenzita krmení odpovídala v pokusu X/96 4 % resp. 5 % (PV) a v pokusu 111/97 1,5-1,0 % aktuální hmotnosti ryb. Kontrola růstu a úprava krmných dávek se prováděla v týdenních intervalech. Ryby byly krmeny mezi 6. a 18. hodinou ve 3 hodinových intervalech .Po ukončení pokusů byl stanoven ve svalovině ryb obsah NL a tuku a zjištěno množství jaterního a viscerálního tuku. VÝSLEDKY A DISKUSE Z údajů uvedených v tab. 1 je zřejmé, že nejlepší růst v pokusu X/96 byl zjištěn u ryb krmených polovlhkou směsí obsahující v sušině 54 % NL a 18 % tuku. U ryb této varianty činil kusový přírůstek 1,66 g.-1, relativní přírůstek 5,21 %.d-1 a SGR 3,01 %.d-1 Ve srovnání s rybami krmenými importovanými krmivy byl denní přírůstek v průměru o 47 % a hodnota SGR o 30 % vyšší. Při aplikaci polovlhkého krmiva odpovídal krmný koeficient v přepočtu na sušinu hodnotě 0,85. Z komerčně vyráběných krmiv stimulovala růstové ukazatele nejlépe aplikace směsi 6075 s nejvyšším obsahem proteinu (48 %). Nejhorší růstový účinek se projevil při použití krmiva 6435, určeného pro krmení sumečka afrického. Příčinou růstové deprese mohlo být odlišné složení směsi s vyšším zastoupením proteinu sóji, kterou sumec špatně využívá (Jirásek a kol., 1998). Nejúčinnější konverze a nejvyšší hodnota PER (2,16) byla zjištěna u ryb 254
krmených polovlhkou směsi Hodnoty těchto ukazatelů byly o 37 %, resp 29 % příznivější, než u ryb krmených importovanými krmivy Nejnižší hodnota PER (1,59), zjištěna u ryb varianty 6435, svědčí o horším využiti proteinu teto diety na hmotnostní přírůstek Vliv krmiv použitých v pokusu X/96 na biochemické složeni těla pokusných ryb je patrný z údajů uvedených v tab 2 Průměrný obsah proteinu ve svalovině ryb všech variant činil 18,56 %, obsah tuku ve svalovině 5,00 %, v játrech 4,52 % a ve vnitřnostech 15,36 % Nejvyšší tučnosti se vyznačovaly ryby krmené směsi 6435 a nejnižší ryby na polovlhke dietě Obsah visceralniho tuku převyšoval více jak trojnásobně množství tuku ve svalovině a v játrech V tab 3 jsou uvedeny hodnoty sledovaných ukazatelů růstu a konverze krmiv získané v pokusu 111/97 Růst sumce byl příznivě ovlivněn aplikaci krmiva 6130 s nejvyšším obsahem proteinu (47 %) a tuku (18 %), ale srovnatelný produkční výsledek se získal i se směsi 6415 s nižší úrovni živin (42/10) Horši výsledek získaný při použiti krmiva BioMar 16 byl zřejmě zapříčiněn delším skladováním krmiva v provozních podmínkách Nejhorší růst a konverze byla zjištěna při aplikaci krmiva 6440, určeného pro krmeni sumečka afrického U ryb nejlepší varianty (6130) činil denní přírůstek 5,82 g d-1 resp 1,42% d -1 a SGR 1,16% d -1 Ve srovnaní s rybami ostatních variant byly hodnoty ukazatelů růstu v průměru o 11 % vyšší a krmný koeficient o 14 % nižší Za 35 dni pokusu zvýšil roček průměrnou kusovou hmotnost ze 419 g na 608 g, což odpovídá kusovému přírůstku 189 g Složeni těla ročka charakterizuji hodnoty uvedené v tab 4 Průměrný obsah NL ve svalovině ryb všech variant činil 16,24 %, obsah tuku ve svalovině 4,67 %, v játrech 3,01 % a ve vnitřnostech 27 93 % Ve srovnaní s menšími sumci (pokus X/96) se vyznačoval větši roček podstatně vyšším množstvím visceralniho tuku (až šestinásobek obsahu tuku ve svalovině) Kusová hmotnost (kolem 610 g) dosažena u ročka sumce ve věku 280 dm při intenzivním odchovu v období 19 9 až 7 4 prokazuje názor Heymanna (1990), že lze získat ve věku 10 měsíců ročka o hmotnosti kolem 1 kg V pokusu III/97 dosažena velikost ročka je srovnatelná s udají které získali ve srovnatelných podmínkách Bercsenyi a kol (1994), zatím co Meske (1985) získal do poloviny dubna ročka o maximální hmotnosti 270 g Předložené výsledky byly získaný jako součást projektu NAZV IE 5139, řešeného vletech 1995-1997 255
LITERATURA
Bercsenyi,M, Schultze,H.J., Menzel,U., Garadi,P., 1994: Growth and feeding of Wels (Silurus glanis) in closed system with recirculation. Basil - Resumes, Montpellier, 9. Heymann,A., 1990: Intensivzucht des Welses (Silurus glanis) in Warmwasser mit Trockenfutter. Ztschr J. Binnenfisch., 37,12,382 - 384. Hilge,V., 1985 Rearing of the European catfish (Silurus glanis L.) to marketable size in warmwater at the laboratory scale. Aquaculture - A Biotechnology in Progress, Europ. Aquacul. Soc, Bredene, Belgium, 163 - 167. Jirásek,J, Peňáz,M., Hamáčková J., Baruš,V., Prokeš,M., Kouřil,J, Mareš,J, 1998: Biologické a technologické aspekty chovu sumce velkého (Silurus glanis L.) v podmínkách ČR Záv zpráva projektu NAZV č IE 5139. Brno, 58 s Meske,Ch., 1985 Fish Aquaculture. Technology and Experiments Pergamon Press, 237 s
ABSTRACT Two comparative feeding experiments composed of 10 experimental variants were carried out with wels (Silurus glanis L.) in autumn 1996 and spring 1997 The experiments involved fingerling of 32 g initial weight (experiment X/96) and one-year-old fish weighing 419 g (experiment III/97). The effect of 9 imported feeds and a semi-humid mixture of own formula (50% of fillet of silver carp) on production was tested. Experiments were carried out in tanks of the recycling system with water temperature 25 ± 1 °C. The best fingerling production was obtained when applying semi-humid mixture and imported feed 6075 (48/15) for feeding trout. Mixture 6130 (47/18) favourably affected growth and feed conversion of oneyear-old fish in experiment III/97 In both experiments the worst effect on production resulted when applying feed for feeding Clarias gariepinus (No. 6435 and 6440) The protein content in muscles of the fingerling was 18.56% and in the one-year-old fish 16.24%. The content of visceral fat of the fingerling and one-year-old fish was 3 and 6 times higher, respectively, than in the muscles. Adresa autorů : Prof.lng. Jiří Jirásek,DrSc, Ing.Dr. Jan Mareš, David Nekovář, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 61300 Brno, Zemědělská 1. 259
Peptidasy oplodněných jiker lína obecného ( Tinca tinca, L.) (Peptidases of fertilized eggs of Tinca tinca, L)
J.Kronovetr (1), T.Barth(2), J.Barthová(l), E.Anzenbacherová(2), J.Hamáčková(3), L. Hauzerová(2), .J.Kouřil(3) (1) Katedra biochemie, PřF UK, Praha 2, (2) Ústav organické chemie a biochemie, AV ČR, Praha 6, (3) Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický JČU, Vodňany
Souhrn Prostřednictvím specifických chromogenních substrátů bylo v inkubačním mediu jiker lína jakož i vjikrách detegováno několik aminopeptidas, u nichž se podařilo prokázat, že se jedná o enzymy různé a ne ojeden enzym se širokou substrátovou specifitou. Význam průniku těchto enzymů z jikry do okolního prostředí je diskutován s ohledem na možnou antibakteriální ochranu jikry, ve které tyto enzymy pravěpodobně participují spolu s karboxymethylcelulasami na desintegraci stěn pathogenů.
Úvod Na kulení rybího plůdku se zásadním způsobem podílí enzymový systém vyvíjejícího se rybího zárodku, který v anglické literatuře bývá označován jako "hatching enzyme" respektive "chorionasa" (Yamagami 1970) či dokonce nověji "choriolysin" (Yamagami 1996). Poměrně detailně byly otázky kulení plůdku a účasti enzymů studovány v Japonsku, a to na sladkovodní rybě medace (Oryzias latipes). U tohoto rybího druhu jsou hydrolytické enzymy (hatching enzymes) produkovány specielními buňkami (hatching gland cells, Ishida 1985, Yamagami 1996), lokalisovanými v oblasti kolem očí, na dolní a horní části úst, na přední straně žloutkového vaku a na hřbetní straně plůdku (Kudo, 1992). Tyto buňky značné velikosti jsou u medaky endodermálního původu a začínají se rozpadat těsně před kulením (přibližně 1 hod) a mizí po vykulení (Ishida 1944). Substrátová specifita „hatching" enzymů se zdá mít povahu endopeptidas, v případě mořského ježka se zřejmě jedná o enzym podobný kolagenase. Podobně tomu může být i u medaky, kde se však navíc vyskytují aktivity trypsin- a chyinotrypsin „like" (Yasumasu et al. 1988, 1989a,b). Chymotrypsin-like aktivita je přisuzována „hatching" enzymu z mořského ježka Strongylocentrostus purpuratus (Post et al. 1988) a zřejmě též enzymu z jiker štiky (Esox lucius) (Schoots a Denucé 1981), který byl charakterizován jako metaloproteinasa o obdobné molekulové váze jako enzymy medaky. 260
Jako „hatching enzym se označuje enzymová aktivita pozorovatelná v inkubačnímjíjíprostředí pouze po krátké údobí, řada enzymů však do prostředí unika z oplodněné jikry po celou dobu její maturace Popsali jsme přítomnost několika aminopeptidas v ínkubacnim prostředí ve kterém byly inkubovány oplodněné jikry lina (Tinca tinca L) (Anzenbacherova et al 1994 Kronovetr et al 1998) Jejich role na uvolněni plůdku z obalu je hypotheticka je mo/ne se domnívat že spolupracuji s chonolytickymi enzymy popsanými zatím u medaky a štiky Mohou však také přispívat k ochraně rybího embrya proti pathogenům a doplňovat enzymy převážně karbovvmethylcelulasy, jimižjejikra vybavena k rozrušeni stěn pathogenů napadajících povrch jikry (Kudo a Inoue 1991, Kudo a Teshima 1991, Kudo 1992) V tomto sděleni uvádíme naše zkušenosti s isolaci enzymového systému, který ma charakter směsi aminopeptidas a je uvolňován kontinuálně do prostředí, ve kterém je oplodněna jikra lina kultivovaná Charakterizovali jsme zastoupeni jednotlivých peptidas, a to jak enzymů vylučovaných do inkubačního prostředí tak aminopeptidas obsažených v jikrách Uvádíme proces nebohacení enzymovée aktivity a některé základní údaje o fyzikálně chemických vlastnostech aminopeptidas 7 jiker
Materiál a metodiky Enzymově/ nabohacené vzorky 1 Kultivační medium, ve kterém byly jikry lina inkubovány) bylo odlito (5 hodin před očekávaným kulením), filtraci přes filtrační papír byly odděleny mechanické nečistoty a filtrát byl lyofilizován. 2 Enzymy z oplodněných jiker lína 10g zmrzlých jiker bylo po rozmraženi homogenizováno (10 mm při otáčkách 20000/min) v 50 ml 50mM Tris HC1 pufru pH 8,0 při teplotě 5oC. K homogenisaci byl použit vysokootáčkový nožový homogenisátor UtraTurrax TP-18 Homogenát byl centnfugován př 5°C po 120 min při 2000g Supernatant i sediment byly lyofilisovány a přechovávaný při -18oC Ve vzorcích byla stanovena koncentrace bílkovin dle Lowryho a spol (1951) a enzymová aktivita Stanovení proteasových aktivit Byla sledovaná schopnost štěpeni deseti chromogennich substrátů p-nitroanilidove řady s peptidy či aminokyselinami charakteristickými pro jednotlivé enzymové systémy Substráty byly připraveny na odděleni chemie peptidů UOCHB AV ČR a jejich vyčet je uveden v Tab 1 0,5mM substrát v 50mM Tris-HCl pufru pH 8 byl při 25oC inkubován s enzymovým preparátem Poměr koncentraci substrátu a enzymu a doba reakce závisely na aktivitě enzymové preparátu Množství vytvořeného produktu, p-nitroanilinu, bylo stanoveno spektrofotometricky při 405 nm Jednotka enzymové aktivity je definovaná jako 261
množství enzymu, které přemění 1 µmol substrátu v 1 ml za 1 min při 25°C. Jako purifikační metody byly použity frakcionace síranem amonným, gelová a ionexová chromatografie, k charakteristice vedle zmíněných metod ještě elektroforesa na polyakrylamidovém gelu. Výsledky Zastoupení enzymových aktivit ve vzorcích z inkubačního media a extraktu z jiker přináší Obr. 1. Z obrázku je patrné nižší zastoupení endopeptidás (substráty 2, 6,7) ve srovnání s detegovanými aminopeptidásami. V mediu je nejaktivnější aminopeptidása specifická pro basickou aminokyselinu arginin (substrát č.5). Pořadí aminopeptidás dle klesající specifické aktivity je následující Arg>Ala>Leu>Phe>Tyr>Cys. V extraktu z jiker má maximální zastoupení leucinaminopeptidása. Alaninaminopeptidása a argininaminopeptidása máji aktivitu srovnatelnou s cysteinaminopeptidásou, která v inkubačním mediu jiker nebyla téměř přítomna. Nízké aktivity byly naměřeny pro endopeptidasy a aminopeptidásy specifické pro aromatické aminokyseliny. Pořadí aminopeptidás dle klesající specifické aktivity v jikře lína je Leu>Ala>Arg>Cys. Gelovou chromatografií na Sephadexu G-50 (Obr.2) byly analysovány proteiny inkubačního media jiker. Byly zde detegovány pouze aminopeptidásy. Vzhledem k tomu, že eluční vrchol proteinů se neshoduje s vrcholy enzymových aktivit lze usuzovat na přítomnost různých enzymů. Dokonce se zdá, že alaninaminopeptidásovou aktivitu vykazují dva proteiny o různě veliké molekule. Na obr. 3 je uvedena gelová chomatografíe extraktu proteinů z jiker lína. Je patrná lepší separace bílkovin při použití Sephadexu G-100 a také rozdělení aminopeptidas na výše a níže molekulární frakce. S výjimkou aminopeptidasy hydrolysující Tyr-pNA, jsou eluční profily pro čtyři aminopeptidásy identické. Překvapivý je rozdíl v elučním profilu výše molekulárních forem aminopeptidás hydrolysujících p-nitroanilidy aromatických aminopeptidás.Je zajímavé, že výšemolekulové formy-nejsou hmotnostně identické, ač se dalo očekávat, že tyto substráty bude hydrolysovat jeden enzym. Extrakt proteinů z jiker byl dále chromatografován na koloně Protein Pak 15HR DEAE Proteiny byly z kolony eluovány roztokem NaCl o stoupající koncentraci. Z obr.4 je patrné, že jen malá část aminopeptidásy je za daných podmínek silně adsorbována a eluuje se až při vyšší koncentraci NaCl. Za podmínek uvedených v legendě k Obr. 4 je patrné, že většina aminopeptidásových aktivit je eluována společně ve vrcholu A a malý zbytek aktivit převážně 262
Alaninaminopeptidásy ve vrcholu C Uplatněni íonexové chromatografie nabízí výrazné náčistem enzymů (vrchol B nemá aktivitu) a je zabudován do konečného návrhu isolační metodiky Kinetické studie provedené s leucin-p-nitranilidem jako substrátem ukázaly že enzym je inibován produktem reakce (p-nitranilinem ) a take dimethylíoimamidem (ten je používán k rozpuštěni substrátu) takže typická studie závislosti rychlosti hydíolysy substrátu na jeho koncentraci neposkytla výsledky, ze kterých by bylo možné odečíst hodnotu Km Z inhibičnich pokusů vyplývá, že enzym, leucinaminopeptidása je metaloproteinasa Jednotlivé aminopeptidásy jsou různou měrou citlivé vůči SH- jedům Nejcitlivěji na přítomnost p-merkuribenzoatu reagovala aminopeptidása specifická pro basicke aminokyseliny Leucinaminopeptidása ma pH optimum mezi 7,8-8,5, její teplotní optimum je mezi 24 až 30° C
Diskuse Jak z inkubačního media, ve kterém dozrávaly jikry lina, tak z vlastních oplodněných jiker byla isolovaná a parciálně charakterizována skupina aminopeptidás, které se liší molekulovou hmotnosti, substrátovou specificitou a citlivosti k inhibitorům Zastoupeny byly převážně alaninaminopeptidása, leucinaminopeptidása a aminopeptidása hydrolysujici substráty s basickou aminokyselinou I další skutečnosti jako je pH a teplotní optima naznačuji, že jde o enzymové entity a ne o jeden enzym se širokou substrátovou specificitou, což u aminopeptidás živočišného původu bývá častějším jevem S ohledem na skutečnost, že uváděné aminopeptidasy, či přesněji jejich aktivity, byly detegovány uvnitř 1 vně jikry, vyvstává otázka jejich funkčnosti Odpověď, byť částečnou, nabízí prače Kudo a jeho spolupracovníků (1991, 1992) přisuzující těmto enzymům obranný charakter proti pathogenům Z enzymologického pohledu představuji jikry zajímavý zdroj specificky působících aminopeptidás a poznaní jejich vlastnosti, především účinků potencielnich inhibitorů, může přispět k ozdravěni reprodukce volně žijících ryb a ekonomice hospodářských chovů
263
Literatura Anzebacherová, E., Barth, T., Barthová, Hamáčková, J., Kouřil, L, 1994: The Peptidases leaking out of the fertilized fish eggs .Bordeaux Aquaculture ' 94, Measures for Success (Eds. J.Muir, F.Sevilla) p. 137-138 Ishida, J., 1944: Hatching enzyme in the fresh water teleost, Oryzias latipes. Annot. Zool.Japon. 22, 137-154. 268
Ishida, J , 1985 Hatching enzyme Past, Present and Future, Zool Sci 2, 1-10 Kronovetr, J , Barthova, J , Barth, T , Anzenbacherová, E , Hamačkova,J , Kouřil J 1998 Peptidases of Fertilized Tench (linea tinea, L ) Egg Polish Archives of Hydrobiology in press Kudo S , Inoue, M 1991 Enzyme activities responsible for the defense mechanism of the fertilization envelope Naturwissenschaften 78,, 172-173 Kudo, S , Teshima, C , 1991 Enzyme activities and antifungal action of fertilization Envelope extract from fish eggs J Exp Zool 259, 392-398 Kudo, S , 1992 Enzymatic basis of protection offish embryos by the fertilization envelope Expenentia 48, 277-281 Lowry, O H , Rosebrough, N J , Fair, A L , Randal, R J , 1951 Protein Measurement with the Fohn Reagent, J Biol Chem 193, 265-275 Post, L ,L , Schuel, R , Schuel, H , 198 Evidence that a hatching enzyme of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus is a chymotrypsin-hke protease Biochem Cell Biol 66, 1200-1209 Schoots, A , F ,M , Denuce J M , 1981 Purfication and characterization of hatching enzyme of the pike (Esox Lucius) Int J Biochem 13, 591-602 Yamagami, K , 1970 A method for rapid and quantitative determination of the hatching enzyme (chononase) activity of the medaka, Oryzias latipes Annot Zool Japon 43 1-9 Yamagami ,K, 1996 Studies on Hatching Enzyme (Chonolysin) and its substrate, Egg envelope, constructed of the precursors (Chonogenms) in Oryzias latipes Zool Sci 13,191-19 Yasumasu, S, Iuchi, I, a Yamagami, K , 1988 Medaka hatching enzym Consists of two Kinds of Proteases which act Cooperatively Zool Sci 5, 191-195 Yasumasu, S , Iuchi, I, Yamagami, K , 1989a Purification and Partial Characterization of High Chonolytic Enzyme (HCE), a component of the hatching Enzyme of the Teleost, Oryzias latipes J Biochem 105,204-211 Yasumasu, S , Iuchi, I, Yamagami ,K ,1989b Isolation and Some Properties of Low Chonolytic Enzyme (LCE), a component of the hatching enzyme of the Teleost, Oryzias latipes J Birchem 105, 212-218
Tento projekt byl z časti podpořen grantem VŠ 96 141 a GA ČR 505/94/0740 269
GnRH analogy v umělé reprodukci ryb. Současný stav a perspektivy (GnRH analogues in the artificial propagation offish. State of art and perspectives) TBarth(l), J.Barthová(2), I.Hulová(l), J.Ježek(l), J.Velek(l), J.Hamáčková(3), J.Kouřil(3), P.Kozák(S), J.Škarda(4) (l)-Ústav organické chemie a biochemie, AV ČR, Praha 6, (2)-Katedra biochemie, PřF UK, Praha 2, (3) Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický, JČU, Vodňany, (4) Ústav živočišné fysiologie a genetiky, AV ČR, Praha 10 Souhrn Více jak dvacetiletá zkušenost s použitím GnRH (LH-RII) peptidů a jejich synthetických analogů v umělé reprodukci ryb vymezila hranice úspěšnosti a nutnost formulace nových přístupů. V následujícím jsou formulovány: 1. Vhodnost či možnost použití současných tržních preparátů GnRH pro indukci ovulace sladkovodních ryb. 2. Použití GnRH peptidů rybám vlastních (např. lososího či kuřecího II) a jejich synthetických analogů a jejich kombinace k účinnější indukci ovulace u ryb. 3. Nutnost použití β3-dopaminergních analogů (domperidon, haloperidol, pimozid, sofloxythepin) v kombinaci s GnRH peptidy k umělému výtěru ryb. 4. Použití ošetřených rybích hypofys a jejich šetrných vodných extraktů k indukci ovulace, potenciace GnRH peptidy. 5. Svázanost biologické účinnosti rybích gonadotropinů (jednotlivých podjednotek) s existencí a integritou cukerných, kovalentně vázaných, řetězců. 6. Vývoj standardních metod pro ověření biologické účinnosti GnRH peptidů a gonadotropinů v podmínkách in vitro a in vivo. Druhové specificity a zaměnitelnosti testačních systémů. 7. Úspěšné použití vyvinutých metodik a látek k umělé reprodukci hospodářských, akvarijních a ohrožených druhů ryb. Otázky registrace preparátů a velikost trhu pro registrované látky.
V příspěvku budou presentovány přehledným způsobem domácí zkušenosti v konfrontaci se situací v zahraničí. Bude formulován projekt základního a praktického výzkumu řešení jednotlivých otázek. Podpořeno částečně granty GA ČR č. 505/95/0606 a VŠ 96 141.
270
HYGIENICKÁ KVALITA RYB ZE SLEDOVANÝCH ÚN Hygienic quality of fishes from investigated dams
B. VYKUSOVÁ, Z. SVOBODOVÁ
Souhrn S rozvojem analytických metod se koncem 60. let začala v mnohých státech provádět chemicko-toxikologická vyšetření, při kterých byl zjišťován obsah cizorodých látek v íybách. Naše pracoviště zahájilo sledováni obsahu celkové rtuti v rybách z nádrže Želivka již v roce 1973. V průběhu uplynulých let byla provedena rozsáhlá šetřeni na řadě nádrží, řek i rybníků. Značně se rozšířilo i spektrum sledovaných cizorodých látek. Získané výsledky jsou porovnávány s platnými hygienickými limity. Vzhledem ke značnému rozsahu dat je v předkládaném příspěvku věnována pozornost pouze polychlorovaným bifenylům (PCB) a celkové rtuti (Hg). Z uvedených údajů je zřejmé, že mezi jednotlivými sledovanými lokalitami jsou značné rozdíly. Zatímco na řadě nádrží nebyly nalezeny žádné nadlimitní hodnoty, na jiných nádržích je situace podstatně horší. Nadlimitní vzorky tvoří značné procento jak u celkové rtuti tak i u PCB a hygienická kvalita ryb z těchto nádrží je diskutabilní. V některých případech dochází v průběhu „stárnutí" nádrže k postupnému snižování obsahu celkové rtuti a ke zlepšení hygienické kvality ryb.
Úvod Problematika kontaminace životního prostředí cizorodými látkami je rozsáhlá a patří do ní samozřejmě i vodní ekosystémy. Vzhledem ke svým specifickým vlastnostem a významu patří vodní prostředí k poměrně dobře probádaným složkám životního prostředí. Již od sedmdesátých let provádí Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický monitoring obsahu cizorodých látek v rybách a dalších složkách vodních ekosystémů. Pozornost je zaměřena na řeky, nádrže i rybníky. Získané výsledky jsou porovnávány s platnými hygienickými limity. Na řadě lokalit probíhá sledování opakovaně, takže k dispozici jsou i relativně dlouhé časové řady, umožňující analýzy trendů zatížení vodních ekosystémů. Ke stanovovaným ciziorodým látkám patří zejména kovy (např. rtuť, olovo, kadmium, zinek, měď, chrom), dále je sledována přítomnost polychlorovaných bifenylů (PCB), chlorovaných uhlovodíků (DDT a jeho metabolity, HCH, izomery HCB), v posledním období jsou stanovovány i triazinové herbicidy (atrazin, simazin, prometryn, terbutryn) a polyaromatické uhlovodíky (PAH). Získané výsledky jsou doplňovány o chrakteristiku odebraného materiálu a ukládány do databáze VURH JU. Tato databáze 271
v současné době obsahuje řádově tisíce údajů a je možno ji využívat k porovnávání jednotlivých lokalit nebo k sestavení přehledných zpráv a studií o určitých polutantech ve vodním prostředí České republiky. Vzhledem k rozsahu dat a k limitaci příspěvku jsou v předkládané práci uvedena pouze souhrnná data o zatížení ryb polychlorovanými bifenyly a celkovou rtutí.
Materiál a metodika Přehled sledovaných lokalit je uveden v tab. 1. Na uvedených lokalitách byly iyby odlovovány, zpracovávány a analyzovány metodikou popsanou v řadě předcházejících prací (např. Svobodová a kol., -1989; Máchová a kol. 1994; Svobodová a kol. 1997a, 1997b;.
Výsledky a diskuse: Počty vzorků překračujících hygienický limit (0,5 mg.kg-1 jedlého podílu) pro polychlorované bifenyly (PCB ve formě sumy technických směsí D103 a D106) jsou uvedeny v tabulce 2. Hodnoceny byly pouze vzorky svaloviny bez ohledu na druh ryby. Z tabulky je zřejmé, že z hodnocených lokalit se jako problematická ukazuje Orlická nádrž, kde procento nadlimitních vzorků je značně vysoké, zvláště v odběrech prováděných počátkem 90.let (Máchová a kol. 1994, Svobodová a kol. 1996, Svobodová a kol. 1997a). Vyšší počet nadlimitních hodnot byl stanoven také v rybách z nádrží Kamýk a Skalka. Ostatní lokality vykazují relativně nízké nebo žádné překročení limitu (Svobodová a kol.. 1989).
Na základě výsledků uvedených v tab.3 vzniká dojem o katastrofálním zatíženi našich povrchových vod celkovou rtutí. Nezbytné je však dodat, že převážná většina nadlimitních vzorků je ze svaloviny nedravých druhů ryb a hygienický limit překračuje pouze nepatrně. V případě vhodnějšího stanovení limitu pro obsah celkové rtuti v rybách (na úrovni řady evropských i zámořských států, tedy alespoň 0,5 mg.kg-1), by situace vypadala podstatně lépe a skutečně by odrážela stav zatížení. Z našich zkušeností totiž vyplývá, že i tam, kde prokazatelně nedochází k znečišťování prostředí rtutí, bývá limit překročen vlivem geologických a hydrologických podmínek dané lokality. Značný vliv má i stáří nádrže. Je prokázáno, že v nově napuštěných nádržích bývají vhodné podmínky pro takové chemické procesy, které usnadňují ukládám rtuti v tkáních ryb. Postupem času se pak zatížení ryb snižuje. Příkladem mohou být nádrže Lučina a Želivka (Svobodová a kol. 1997b). Z těchto stručně komentovaných údajů je zřejmá nezbytnost dalšího důsledného analyzováni dat získaných při monitoringu a kontrole stavu vodního prostředí z hlediska zatížení cizorodými látkami. Zdaleka všechna data nejsou jednoznačná a je třeba hodnotit je v širších souvislostech, což tento příspěvek bohužel neumožňuje. Rada dat je zhodnocena v interních studiích VÚRH JU a bližší podrobnosti je možno získat u autorů.
Poděkování Za spolupráci při zpracování výsledků děkujeme paní Anně Kočové. Rovněž děkujeme MZe ČR (odbor 320 - potravinářské výroby) a NAZV za finanční zajištění výzkumu v oblasti monitoringu a kontroly zatížení povrchových vod na území ČR. Literatura Máchová J., Svobodová Z., Vykusová B., Piačka V., Hrbková M.: Sledování reziduí PCB v íybách z řeky Skalice a údolních nádrží Orlík a Kamýk. Ve: Mikešová J., Adámek Z. (eds): Sb. Referátů z ichtyologické konference, Vodňany, 1994, s. 160-164. Svobodová Z., Dušek L., Hejtmánek M., Vykusová B., Piačka V., Kolářová J., Kočová A." Porovnám jednotlivých lokalit ÚN Orlík a ÚN Kamýk z hlediska zatížení ryb rtutí. Ve: Kozák P., Hamáčková J. (eds): Sb. Referátů z II. České ichtyologické konference, Vodůany, 1996, s.218-224. Svobodová Z., Kredl F., Svobodník 1: Rezidua PCB ve složkách ekosystému vybraných vodárenských nádrží. Bul. VÚRH Vodňany, 25, č. 4, 1989, s. 7-13. 275
Svobodová Z., Vykusová B., Hrbková M.: Hodnocení zdravotní nezávadnosti ryb z ÚN Orlík a z ÚN Kamýk ve vztahu k ekologické zátěži vodního prostředí polychlorovanými bifenyly. Bul. VÚRH Vodňany, 33, 5.3, 1997a, s. 197-216. Svobodová Z., Vykusová B., Groch L., Kolářová J., Machala M, Modrá H.: Výsledky chemického a biologického monitoringu na údolních nádržích Skalka, Lučina a Rimov. Ve: Vykusová B., Svobodová Z., Kolářová J.: Toxicita a biodegradabilita odpadů a látek významných ve vodních prostředí. Sborník referátů z 8. Konference, Vodňany. 1997b, s. 299-315. Summary Chemical and toxicological examinations, registering the contents of foreign substances in fishes have been developing in many countries since the 1960's along with the development of analytical methods. Monitoring of the total rnercury content in fishes from the Zelivka dam reservoir has been initiated at our workplace in 1973 already. In the course of last years, wide investigations have been performed on many dam reservoirs, rivers and ponds. The spectrum of foreign substances monitored has been greatly broadened as well. The results gained are compared with the valid hygienic lirnits. Due to a wide range of data, this contribution deals with polychlorinated biphenyls (PCBs) and total mercury (Hg) only. It is evident from the data reported that there are large differences among the observed localities. While no limit-exceeding values were found on a whole series of dam reservoirs, there was a much worse situation on some other ones. In both total rnercury and in PCBs, a large percentage of samples consists of those exceeding the lirnits and thus the hygienic quality of fishes from such reservoirs is worth of discussion. In some cases, a consequent decrease of total mercury content along with the improvement of hygienic quality of fishes appears within the course of reservoirs' „ageing".
Ing. Blanka Vykusová, CSc. Doc. MVDr. Zdeňka Svobodová, DrSc. MVDr. Jitka Kolářová Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity se sídlem ve Vodůanech, 389 25 Vodňany 276
PŘÍSPĚVEK K OSÍDLENÍ LABE PSTRUHEM OBECNÝM (SALMO TRUTTA) A SIVĚNÉM AMERICKÝM (SALVELINUS FONTINALIS) V OBLASTI KRNAP V KRKONOŠÍCH J Pokorný, V. Šlechtová,VI. Šlechta a L.Bula Souhrn Z průzkumů horního Labe v Krkonoších (nad u n Labská) a jeho přítoků v letech 1995-1997 vyplynulo, že -z 8 sledovaných lokalit se nachází pstruh potoční pouze na 4 stanovištích (tocích) Za hranici výskytu teto ryby lze považovat soutok Labe s Bílým Labem v n v 770 m, pouze na jedné lokalitě (Labe při soutoku s Pančavou) nalézá ještě přijatelné podmínky (včetně reprodukce) sivěn americký v délce toku 0,8 km a v nadmořské výšce 1029 m, za optimálně zarybněný lze považovat Dolsky (Svatopetrský) potok a část vlastního toku Labe směrem k u n Labská, hlavní příčiny absence obsádek lososovitých ryb nad Špindlerovym Mlýnem spočívají v značném kolísaní pH (4,8 - 7,0) se střídavými poklesy i pod 4,5 a příležitostného vyplavovaní kovů (Fe, Mn a As), migraci lososovitých ryb ve sledované oblasti ztěžují a znemožňuji vysoké (protierozni) stupně Úvod Přehled dosavadních výzkumů o ichthyofauně Krkonoš uvadl v novější době Lohnisky (1978) včetně prvních prací F Paxe z let 1921-1925 a průzkumu prováděného Kuxem (1951), později i Dykem (1957-1958) a Lohniským (1968) Bylo např zjištěno, že z 54 prolovených toků se ryby vyskytovaly pouze v 21 recipientech Na přelomu 70 - 80 tých let došlo v krkonošské oblasti k zhoršení čistoty ovzduší jako následek růstu průmyslových emisí Zejména exhaláty siry byly příčinou tzv kyselých dešťů, které nejen poškodily lesní porosty, ale byly příčinou dalšího poklesu reakce vody Nízké pH se přímo podílelo a podílí na úhynu pstruha obecného formy potoční (dále jen pstruha potočního - Po) a sivěna amerického ( Si ) Proto byl z podnětu Ministerstva životního prostředí České republiky zahájen v roce 1995 příslušný průzkum Pozornost byla soustředěna především na typické zástupce horské a podhorské ichthyofauny Po a Si s cílem navrátit případně jejich osídlení do míst, kde se v minulosti vyskytovaly Námi prováděný terénní průzkum v letech 1995 - 1997 v horním Labi a jeho přítocích s odběrem vzorků se uskutečnil ve spolupráci s Ústavem živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově a Katedrou ekologie Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích Výzkum se soustředil na tři hlavni úkoly objasněni hlavních příčin úbytku lososovitých ryb, zjištěni původnosti pstruha potočního a sivěna, vypracovaní návrhu na zlepšení stavů Po a Si Metodika a materiál Průzkum populací pstruha potočního a sivěna amerického včetně orientačního sledovaní kvality vody byl zaměřen na horní tok Labe nad údolní nádrží Labská Ryby byly odlovovány elektrickým agregátem Vzorky ryb byly přechovávány a dopravovaný do laboratoře živé ve vacích v kyslíkové atmosféře a zpracovány po předchozí anestézi Celkem bylo zpracováno 110 ks Po a Si Z ukazatelů byly u ryb sledovaný Barva, hmotnost, základní tělesné míry , kondiční ukazatele (koef vyživenosti- KV, ukazatel tělesného stavu-UTS a ukazatel délky hlavy -UDH a ukazatel výšky těla - UVM), zdravotní stav, plodnost a věk ryb K biochemickým analýzám byla odebírána krev, svalovina, oko, játra a srdce Po vyhodnoceni výsledků elektroforézy na škrobovém gelu s následným specifickým barvením proteinů a enzymů byla data zpracována statistickým genetickým programem BIOSYS-1 k získání základních populačních parametrů Parametry obou analyzovaných populací pak byly porovnány s parametry populaci studovaných dříve a stanoven tím stupeň jejich vzájemné příbuznosti Výsledky těchto šetření budou předmětem samostatného sdělení na genetických dnech, konaných v září 1998 v Č Budějovicích Vzorky vody byly odebíraný do lahví PVC o obsahu 1 - 2 1 a do 24 h zpracovány v laboratoři podle Jednotných metod a stanoveny základní ukazatele kvality vody (pH, alkalita, acidita, vodivost, dusičnany, fosforečnany, amoniak, CHSK a BSK5) 277
282
282
HORMONÁLNĚ INDUKOVANÝ UMĚLÝ VÝTĚR JELCE JESENA (LEUCISCUS IDUS L.) HORMONALLY INDUCED ARTIFICIAL PROPAGATION OF IDE (LEUCISCUS IDUS L.) J. KOUŘIL a J. HAMÁČKOVÁ SOUHRN Pohlavně zralé jikernačky jelce jesena ve věku 4+, o individuální hmotnosti 425 -645 g, odchovávané v rybníce, byly přemístěny koncem dubna z vody o teplotě 9 °C do prostředí o teplotě 13,7 °C. Při pokusu s jednorázově a ve dvou dílčích dávkách injekčně intramuskulárně podaného extraktu kapří hypofýzy došlo k výtěru 97 a 100 % jedinců. Ovulace bylo dosaženo a umělý výtěr byl proveden po použití jednorázové aplikace 6 ing.kg-1 kapří hypofýzy za 36,0 37,5 h (493 - 514 h°). V případě injikace ve dvou dílčích dávkách (1+5 mg.kg-1 ) v intervalu 12 h došlo k ovulaci za 26,0 - 27,0 h (356 - 370 h°). Relativní hmotnost vytřených jiker dosáhla u jednotlivých skupin 21,1 + 5,9 a 23,7 ± 6,0 % hmotnosti jikernaček před výtěrem. Po oplození jiker a jejich inkubaci na rybí líhni bylo získáno životaschopné potomstvo. Zcela negativního výsledku bylo dosaženo jak u kontrolní skupiny injikované pouze fyziologickým roztokem, tak u třech pokusných skupin, kterým byl jednorázově aplikován analog GnRH /(DAla6)GnRHProNHEt/ v dávkách 50, 10 a 2µg kg-1.
ÚVOD V souvislosti s postupným mizením jelce jesena ve volných vodách na Slovensku upozornili Žitňan (1989) a Sedlář a kol. (1989) na potřebu provádění řízené reprodukce jelce jesena a odchovu jeho násad pro potřeby zarybňování. Vzhledem ke skutečnosti, že v České republice je situace podobná, je podle Zákona o ochraně přírody a krajiny č. 114/92 Sb. jelec jeseň zařazen mezi ohrožené živočišné druhy. Podle Holčíka (1967) a Luska a kol. (1983) pohlavně dospívá jelec jeseň ve věku 3-5 let, podle Sedlára a kol. (1989) ve věku 3-4 roky. V dunajských vodách dospívají někteří jedinci již ve věku 2 let, většinou ale ve věku 3 - 4 let (Balon, 1962). K prvnímu výtěru dochází u ryb o délce těla 250 -300 mm (Holčík, 1967).
286
Holčik (1967) udává, že jeseň se vytírá v březnu až dubnu, podle Sedlára a kol (1989) se vytírá dávkovitě v dubnu až květnu Popescu a kol (1958) provedli uměly vytěr ovulujícich ryb z delty Dunaje dne 7 dubna při teplotě vody 8 °C Holčik (1967) udává rozpětí teploty vody při výtěru 6 - 10 °C Podle Hochmana (1959) dochází k přirozenému výtěru při chovu v rybnících při teplotě vody 8- 10 °C K přirozeném výtěru v řece Irtyši dochází dokonce již při teplotách vody 5-7 °C(Zykova a Kalašnikov, 1978) Podle Holčíka (1967) jelec jesen migruje proti proudu řek na trdliště. která jsou v indundačním území na zaplavovaných loukách, v pobřežních travinách a kořenech Může se však úspěšně rozmnožovat ve stojatých vodách na kamenitém nebo písčitoštěrkovém dně Za trdliště slouží prahy na řekách, ale i místa s mírným proudem vody (0,03 - 0,08 m s-1) a hloubkou vodního sloupce do 0,7 - 0,9 m (Sabanajev, 1960, Zykova a Kalašnikov, 1978) U jelce jesena je v předvýtěrovém období zřetelně patrný pohlavní dimorfismus, vyznačující se zejména výskytem třecích bradavek u mlíčáků (Vladykov, 1931, Hrabě a kol , 1973) Dále mají mlíčaci ve srovnání s jikernačkami výrazně nižší tělo (Tadajewska, 1980) Cala (1971) udává průměr nenabobtnalých jiker 1,7 mm, Popescu a kol (1958) rozpěti 1,2-1,6 mm Jikry jsou větší než 2 mm (Holčik, 1967) Podle téhož autora dosahuje absolutní plodnost rozpětí 15 - 125 tis jiker Sedlář a kol (1989) udává, že absolutní plodnost bývá u největších jikernaček nad 100 tis jiker a obvyklá relativní plodnost 85 tis kg-1 Bastl (1961) zjistil absolutní plodnost jikernaček o délce těla 203 - 334 mm ve výši 8,7 108,2 tis jiker Průměrný počet 34,1 tis jiker odpovídal jikernačce o délce těla 260 mm o hmotnosti 406 g Absolutní plodnost jikernaček jelce jesena na lokalitě ve Švédsku o celkové délce 310 - 520 mm se pohybovala mezi 27 - 200 tis jiker (Cala, 1971) Stejný autor udává průměrnou hodnotu koeficientu zralosti (gonadosomatického indexu - GSI) jikernaček před výtěrem ve výši 21 % Bastl (1961) uvádí, že nejvyšší průměrnou úroveň GSI zjistil u jikernaček v dubnu (13,9 %), naopak nejnižší v květnu (1,3 %)
287
Jakucewicz a kol. (1989) uskutečnil úspěšný umělý výtěr jesena s pomocí dvou dílčích dávek kapří hypofýzy. První dávku inijikoval ve výši 0,4 - 0,6 mg.kg-1 a druhou ve výši 1,2 1.4 mg.kg-1, interval mezi dávkami byl 12 - 20 h.
METODIKA A MATERIÁL K pokusu byly použity generační ryby ve stán 4+ odchované v rybníce, původem z umělého výtěru spontánně ovulovaných ryb získaných odlovem z řeky. Generační ryby byly po výlovu průtočného rybníka s vodou o teplotě 9 °C převezeny 22. dubna na rybí líheň v Opatovicích a rozděleny podle pohlaví. Jikernačky o individuální hmotnosti 425 - 645 g byly náhodně rozděleny do šesti skupin po 30 kusech do laminátových žlabů s aerací a průtokem vody o průměrné teplotě 13,7 °C. První skupina jikernaček byla kontrolní (injikován pouze fyziologický roztok). Dalším dvěma skupinám byl tentýž den intramuskulárně injikován extrakt kapří hypofyzy, druhé skupině jednorázově (6 mg.kg-1), třetí skupině ve dvou dílčích dávkách (1+5 mg.kg-1) v intervalu 12 h. Dalším třem skupinám byl jednorázově injikován analog GnRH /(DAla6)GnRHProNHEt/ (dále aGnRH) v dávkách 50. 10 a 2 ug.kg-1. Hypofýza i aGnRH byly injikovány ve fyziologickém roztoku (0,9 g.l-1 NaCl). Před předpokládaným termínem dosažení ovulace byly jikernačky v 1 - 2 h intervalech kontrolovány. Po dosažení ovulace byly anestezovány s využitím prostředku Menocain (0,2 g.1-1, 2 - 3 min.) a uměle vytřeny. Po výtěru byla individuálně zjišťována hmotnost vytřených jiker a vytřených jikernaček. Výpočtem byla stanovena relativní hmotnost vytřených jiker vztažená k hmotnosti jikernaček před výtěrem. Absolutní a relativní pracovní plodnost jikrnaček byla vypočtena s využitím dříve, u malého souboru zjištěné průměrné hmotnosti jedné nenabobtnalé jikry jelce jesena 1,6 mg (Kouřil a Hamáčková, nepublikováno).
288
VÝSLEDKY K ovulaci došlo, s výjimkou jedné jikernačky. u všech jedinců v obou skupinách injikovaných kapří hypofýzou. Všechny ovulující jikernačky byly úspěšně uměle vytřeny. Naopak nedošlo k ovulaci žádné z jikernaček kontrolní skupiny a skupin injikovaných aGnRH (bez rozdílu dávek). Délka časového intervalu od injikace do umělého výtěru u skupiny jednorázově injikované dosáhla 36,0 - 37,5 h (493 - 514 h°). U skupiny injikované dvěma dílčími dávkami činila 26,0 - 27,0 h (356 - 370 h°). Relativní hmotnost vytřených jiker u jednotlivých skupin dosáhla hodnot 21,1 ± 5.9 a 23,7 ± 6.0 %. Odvozené hodnoty průměrné absolutní a relativní pracovní plodnosti jsou patrný z tab. 1. Jak ukazují obr. 1 a 2, má hodnota relativní hmotnosti vytřených jiker klesající tendenci v závislosti na zvyšující se hmotnosti jikernaček. Po oplození jiker a jejich inkubaci na rybí líhni bylo získáno životaschopné potomstvo.
DISKUSE Pokus s umělým výtěrem pomocí kapří hypofýzy potvrdil výsledky Jakucewicze a kol. (1989), i když v našem případě bylo použito poněkud větších dávek hypofýzy. Nebyly prokázány rozdíly v použití jedné nebo dvou dílčích dávek hypofýzy. Nedosaženi ovulace při jednorázové aplikaci aGnRH dává předpoklad, že jelec jeseň bude patřit mezi ty druhy ryb. u nichž je potřeba k vyvolání ovulace v případě použití aGnRH podat ještě některý z inhibitorů dopaminu. Podobně, jako je tomu při hormonální indukci ovulace u kapra (Kouřil a kol., 1992). Na rozdíl od toho, při umělého výtěru lína, plně postačuje jednorázová injikace aGnRH (Kouřil a kol., 1986). Dosažené absolutní a relativní hodnoty pracovní plodnosti jikernaček jelce jesena injikovaných kapří hypofýzou jsou v souladu s údaji jiných autorů (Holčík, 1967, Sedlář a kol., 1989, Balon. 1962, Cala, 1971, Bastl. 1959), byť v jejich případě se jednalo o parametry plodnosti zjištěné při pitvě ryb a nikoliv při umělém výtěru.
PODĚKOVÁNÍ Autoři děkují za spolupráci místní organizaci Českého rybářského svazu v Pardubicích a středisku chovu ryb v oteplených vodách Opatovice Rybníkářství a.s. Chlumec n/Cidlinou. Práce byla uskutečněna s podporou projektu Fondu rozvoje vysokých škol MSMT ČR Čj. F 826. Práce s ohroženým druhem živočicha byla prováděna na základě povolení vydaného Okresním úřadem v Pardubicích pro Český rybářský svaz. LITERATURA Balon, E.K. 1962. Zákonitosti rastu dunajského jalca tmavého {Leuciscus idus (L.)). Práce Laboratória Rybářstva, SAV, 1:117-151. Bastl, I. 1961. Počet ikier u jalca tmavého (Leuciscus idus) zo slovenskej časti Dunajského systéma. Pol'nohospodarstvo, 8 (l):53-64. Cala, P. 1971. Size and age at maturity ripening and fecundity of the ide Idus idus L. Inst. of Freshwater Research, Dottingholm, Rep. No 51, s. 31-46. Jakucewicz, H.., Jakubowski, H., Girsztowtt, Z. 1989. Próby rozrodu i odchowu ryb z rzek nizinych - jazia, brzany, klenia i bolena. Gosp. Ryb. 41, 4:20-22. Hochman, L. 1959. Zkušenosti s chovem jesenů v rybnících. Čs. Rybářství, 5:69. Holčík, J. 1967. Věnujme viac pozornosti jalci tmavému. Polov, a Rybář. 19(1): 19. Hrabě, S., Oliva, O., Opatrný, E. 1973. Klíč našich ryb, obojživelníků a plazů. SNP, Praha, 352 s.
291
Kouřil, J., Mikodina, Je.V., Barth, T., Hamáčková, J., Navolockij, V.I., Vachta, R. 1992. Indukce ovulace jikernaček kapra obecného (Cyprinus carpio) pomocí kombinace syntetických analogů GnRH a neuroleptika isoťloxythepin. Ve: Reprodukce ryb '92, Vodňany, s. 177-179. Kouřil, J., Barth, T., Hamáčková, J., Flegel, M. 1986. Induced ovulation in tench (Tinca tinca L.) by various LH-RH synthetic analogues: effect of site of administration and temperature. Aquaculture, 54(l/2):37-44. Lusk, S., Baruš, V., Vostradovský, J. 1983. Ryby v našich vodách. Academia, Praha, 211 s. Popescu, E., Ziemiankowski, V., Rotaru, A. 1958. Citeva observatii asupra fecundatiei si dezvoltarii embroinare si postembrionare la vaduvita (Leuciscus idus (L.)). Bul. Inst. Čert. Piscicol. 17 (2):57-64. Sabanajev, L.P. 1960. Žizň i lovlja presnovodnych ryb. Kijev, 667 s. Sedlár, J., Makara, A., Stráňai, I., Holčík, J., Amena, P. 1989. Atlas ryb. 143 s. Vladykov, V.D 1931. Les poissons de la Russie Sous-Carpathique Tchécoslova-quie). Mém. Soc. Zool. France, 29(4):217-374. Tadajewska, M. 1980. Charakterystyka cech merysztycznych i biometrieznych jazia Leucisciis idus (Linnaeus, 1758) ze zbiornika zaporowego na rzece Wisle pod Wroclawkiem. Zesz. Nauk. ART Olsztyn, Ochrona Wod i Rybactwo Srodladowe, 10:145-154. Zykova, G.F., Kalašnikov, V.F. 1978. Ekologija i effektivniosť razmnoženija jazja Leuciscus idus (Linné) v sorovoj sisteme Nižnego Irtyša (na primere Čaginskogo sora). Izv. GosNTORCh, 133:78-82. Žitňan, R. 1989. Jalec tmavý {Leuciscus idus L). Polov, a Rybář., 41, 3:117.
ABSTRACT Mature females of four-years-old ide with individual weights ranging in 425 - 645 g and reared in a pond were transfered from water of 9 °C into an environment of 13,7 °C at the end of April. Experiments with intramuscular injection of single-dose and/or primary- and resolving dose of carp pituitary extract resulted in 97 and 100 % spawning response, respectively. Ovulation was gained and artificial propagation performed using a singledose application of 6 mg.kg-1 carp pituitary after 36,0 - 37,5 h (493 - 514 h°). In case of primary- and resolving dose ( 1 + 5 mg.kg-1 ) with a 12 h interval, ovulation occurred after 26,0 - 27,0 h (356 - 370 h°). Relative weight of ovulated eggs in the respective groups reached 21,1 ± 5,9 and 23,7 ± 6,0 % of females weight prior to propagation. Egg fertilization and hatchery incubation resulted in viable offspring. Completely negative results were gained either with a control group injected with physiological saline only, or with three experimental groups treated with a single-dose of 50, 10 and/or 2 of a GnRH analogue /(DAla6)GnRHProNHEt/.
Adresa autorů: Ing. Jan Kouřil, Ing. Jitka Hamáčková, Výzkumný ústav rybářský a hydrobiologický Jihočeské univerzity. Zátiší 728/11, 389 25 Vodňany 292
